]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/mir/mod.rs
Rollup merge of #66850 - eddyb:span-free-formats, r=oli-obk
[rust.git] / src / librustc / mir / mod.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2
3 //! MIR datatypes and passes. See the [rustc guide] for more info.
4 //!
5 //! [rustc guide]: https://rust-lang.github.io/rustc-guide/mir/index.html
6
7 use crate::hir::def::{CtorKind, Namespace};
8 use crate::hir::def_id::DefId;
9 use crate::hir::{self, GeneratorKind};
10 use crate::mir::interpret::{GlobalAlloc, PanicInfo, Scalar};
11 use crate::mir::visit::MirVisitable;
12 use crate::ty::adjustment::PointerCast;
13 use crate::ty::fold::{TypeFoldable, TypeFolder, TypeVisitor};
14 use crate::ty::layout::VariantIdx;
15 use crate::ty::print::{FmtPrinter, Printer};
16 use crate::ty::subst::{Subst, SubstsRef};
17 use crate::ty::{
18     self, AdtDef, CanonicalUserTypeAnnotations, List, Region, Ty, TyCtxt, UserTypeAnnotationIndex,
19 };
20
21 use polonius_engine::Atom;
22 use rustc_index::bit_set::BitMatrix;
23 use rustc_data_structures::fx::FxHashSet;
24 use rustc_data_structures::graph::dominators::{dominators, Dominators};
25 use rustc_data_structures::graph::{self, GraphPredecessors, GraphSuccessors};
26 use rustc_index::vec::{Idx, IndexVec};
27 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
28 use rustc_data_structures::sync::MappedReadGuard;
29 use rustc_macros::HashStable;
30 use rustc_serialize::{Encodable, Decodable};
31 use smallvec::SmallVec;
32 use std::borrow::Cow;
33 use std::fmt::{self, Debug, Display, Formatter, Write};
34 use std::ops::{Index, IndexMut};
35 use std::slice;
36 use std::vec::IntoIter;
37 use std::{iter, mem, option, u32};
38 use syntax::ast::Name;
39 use syntax::symbol::Symbol;
40 use syntax_pos::{Span, DUMMY_SP};
41
42 pub use crate::mir::interpret::AssertMessage;
43
44 mod cache;
45 pub mod interpret;
46 pub mod mono;
47 pub mod tcx;
48 pub mod traversal;
49 pub mod visit;
50
51 /// Types for locals
52 type LocalDecls<'tcx> = IndexVec<Local, LocalDecl<'tcx>>;
53
54 pub trait HasLocalDecls<'tcx> {
55     fn local_decls(&self) -> &LocalDecls<'tcx>;
56 }
57
58 impl<'tcx> HasLocalDecls<'tcx> for LocalDecls<'tcx> {
59     fn local_decls(&self) -> &LocalDecls<'tcx> {
60         self
61     }
62 }
63
64 impl<'tcx> HasLocalDecls<'tcx> for Body<'tcx> {
65     fn local_decls(&self) -> &LocalDecls<'tcx> {
66         &self.local_decls
67     }
68 }
69
70 /// The various "big phases" that MIR goes through.
71 ///
72 /// Warning: ordering of variants is significant.
73 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable,
74          Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord)]
75 pub enum MirPhase {
76     Build = 0,
77     Const = 1,
78     Validated = 2,
79     Optimized = 3,
80 }
81
82 impl MirPhase {
83     /// Gets the index of the current MirPhase within the set of all `MirPhase`s.
84     pub fn phase_index(&self) -> usize {
85         *self as usize
86     }
87 }
88
89 /// The lowered representation of a single function.
90 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, Debug, HashStable, TypeFoldable)]
91 pub struct Body<'tcx> {
92     /// A list of basic blocks. References to basic block use a newtyped index type `BasicBlock`
93     /// that indexes into this vector.
94     basic_blocks: IndexVec<BasicBlock, BasicBlockData<'tcx>>,
95
96     /// Records how far through the "desugaring and optimization" process this particular
97     /// MIR has traversed. This is particularly useful when inlining, since in that context
98     /// we instantiate the promoted constants and add them to our promoted vector -- but those
99     /// promoted items have already been optimized, whereas ours have not. This field allows
100     /// us to see the difference and forego optimization on the inlined promoted items.
101     pub phase: MirPhase,
102
103     /// A list of source scopes; these are referenced by statements
104     /// and used for debuginfo. Indexed by a `SourceScope`.
105     pub source_scopes: IndexVec<SourceScope, SourceScopeData>,
106
107     /// The yield type of the function, if it is a generator.
108     pub yield_ty: Option<Ty<'tcx>>,
109
110     /// Generator drop glue.
111     pub generator_drop: Option<Box<Body<'tcx>>>,
112
113     /// The layout of a generator. Produced by the state transformation.
114     pub generator_layout: Option<GeneratorLayout<'tcx>>,
115
116     /// If this is a generator then record the type of source expression that caused this generator
117     /// to be created.
118     pub generator_kind: Option<GeneratorKind>,
119
120     /// Declarations of locals.
121     ///
122     /// The first local is the return value pointer, followed by `arg_count`
123     /// locals for the function arguments, followed by any user-declared
124     /// variables and temporaries.
125     pub local_decls: LocalDecls<'tcx>,
126
127     /// User type annotations.
128     pub user_type_annotations: CanonicalUserTypeAnnotations<'tcx>,
129
130     /// The number of arguments this function takes.
131     ///
132     /// Starting at local 1, `arg_count` locals will be provided by the caller
133     /// and can be assumed to be initialized.
134     ///
135     /// If this MIR was built for a constant, this will be 0.
136     pub arg_count: usize,
137
138     /// Mark an argument local (which must be a tuple) as getting passed as
139     /// its individual components at the LLVM level.
140     ///
141     /// This is used for the "rust-call" ABI.
142     pub spread_arg: Option<Local>,
143
144     /// Debug information pertaining to user variables, including captures.
145     pub var_debug_info: Vec<VarDebugInfo<'tcx>>,
146
147     /// Mark this MIR of a const context other than const functions as having converted a `&&` or
148     /// `||` expression into `&` or `|` respectively. This is problematic because if we ever stop
149     /// this conversion from happening and use short circuiting, we will cause the following code
150     /// to change the value of `x`: `let mut x = 42; false && { x = 55; true };`
151     ///
152     /// List of places where control flow was destroyed. Used for error reporting.
153     pub control_flow_destroyed: Vec<(Span, String)>,
154
155     /// A span representing this MIR, for error reporting.
156     pub span: Span,
157
158     /// A cache for various calculations.
159     cache: cache::Cache,
160 }
161
162 impl<'tcx> Body<'tcx> {
163     pub fn new(
164         basic_blocks: IndexVec<BasicBlock, BasicBlockData<'tcx>>,
165         source_scopes: IndexVec<SourceScope, SourceScopeData>,
166         local_decls: LocalDecls<'tcx>,
167         user_type_annotations: CanonicalUserTypeAnnotations<'tcx>,
168         arg_count: usize,
169         var_debug_info: Vec<VarDebugInfo<'tcx>>,
170         span: Span,
171         control_flow_destroyed: Vec<(Span, String)>,
172         generator_kind : Option<GeneratorKind>,
173     ) -> Self {
174         // We need `arg_count` locals, and one for the return place.
175         assert!(
176             local_decls.len() >= arg_count + 1,
177             "expected at least {} locals, got {}",
178             arg_count + 1,
179             local_decls.len()
180         );
181
182         Body {
183             phase: MirPhase::Build,
184             basic_blocks,
185             source_scopes,
186             yield_ty: None,
187             generator_drop: None,
188             generator_layout: None,
189             generator_kind,
190             local_decls,
191             user_type_annotations,
192             arg_count,
193             spread_arg: None,
194             var_debug_info,
195             span,
196             cache: cache::Cache::new(),
197             control_flow_destroyed,
198         }
199     }
200
201     #[inline]
202     pub fn basic_blocks(&self) -> &IndexVec<BasicBlock, BasicBlockData<'tcx>> {
203         &self.basic_blocks
204     }
205
206     #[inline]
207     pub fn basic_blocks_mut(&mut self) -> &mut IndexVec<BasicBlock, BasicBlockData<'tcx>> {
208         self.cache.invalidate();
209         &mut self.basic_blocks
210     }
211
212     #[inline]
213     pub fn basic_blocks_and_local_decls_mut(
214         &mut self,
215     ) -> (&mut IndexVec<BasicBlock, BasicBlockData<'tcx>>, &mut LocalDecls<'tcx>) {
216         self.cache.invalidate();
217         (&mut self.basic_blocks, &mut self.local_decls)
218     }
219
220     #[inline]
221     pub fn predecessors(&self) -> MappedReadGuard<'_, IndexVec<BasicBlock, Vec<BasicBlock>>> {
222         self.cache.predecessors(self)
223     }
224
225     #[inline]
226     pub fn predecessors_for(&self, bb: BasicBlock) -> MappedReadGuard<'_, Vec<BasicBlock>> {
227         MappedReadGuard::map(self.predecessors(), |p| &p[bb])
228     }
229
230     #[inline]
231     pub fn predecessor_locations(&self, loc: Location) -> impl Iterator<Item = Location> + '_ {
232         let if_zero_locations = if loc.statement_index == 0 {
233             let predecessor_blocks = self.predecessors_for(loc.block);
234             let num_predecessor_blocks = predecessor_blocks.len();
235             Some(
236                 (0..num_predecessor_blocks)
237                     .map(move |i| predecessor_blocks[i])
238                     .map(move |bb| self.terminator_loc(bb)),
239             )
240         } else {
241             None
242         };
243
244         let if_not_zero_locations = if loc.statement_index == 0 {
245             None
246         } else {
247             Some(Location { block: loc.block, statement_index: loc.statement_index - 1 })
248         };
249
250         if_zero_locations.into_iter().flatten().chain(if_not_zero_locations)
251     }
252
253     #[inline]
254     pub fn dominators(&self) -> Dominators<BasicBlock> {
255         dominators(self)
256     }
257
258     /// Returns `true` if a cycle exists in the control-flow graph that is reachable from the
259     /// `START_BLOCK`.
260     pub fn is_cfg_cyclic(&self) -> bool {
261         graph::is_cyclic(self)
262     }
263
264     #[inline]
265     pub fn local_kind(&self, local: Local) -> LocalKind {
266         let index = local.as_usize();
267         if index == 0 {
268             debug_assert!(
269                 self.local_decls[local].mutability == Mutability::Mut,
270                 "return place should be mutable"
271             );
272
273             LocalKind::ReturnPointer
274         } else if index < self.arg_count + 1 {
275             LocalKind::Arg
276         } else if self.local_decls[local].is_user_variable() {
277             LocalKind::Var
278         } else {
279             LocalKind::Temp
280         }
281     }
282
283     /// Returns an iterator over all temporaries.
284     #[inline]
285     pub fn temps_iter<'a>(&'a self) -> impl Iterator<Item = Local> + 'a {
286         (self.arg_count + 1..self.local_decls.len()).filter_map(move |index| {
287             let local = Local::new(index);
288             if self.local_decls[local].is_user_variable() {
289                 None
290             } else {
291                 Some(local)
292             }
293         })
294     }
295
296     /// Returns an iterator over all user-declared locals.
297     #[inline]
298     pub fn vars_iter<'a>(&'a self) -> impl Iterator<Item = Local> + 'a {
299         (self.arg_count + 1..self.local_decls.len()).filter_map(move |index| {
300             let local = Local::new(index);
301             if self.local_decls[local].is_user_variable() {
302                 Some(local)
303             } else {
304                 None
305             }
306         })
307     }
308
309     /// Returns an iterator over all user-declared mutable locals.
310     #[inline]
311     pub fn mut_vars_iter<'a>(&'a self) -> impl Iterator<Item = Local> + 'a {
312         (self.arg_count + 1..self.local_decls.len()).filter_map(move |index| {
313             let local = Local::new(index);
314             let decl = &self.local_decls[local];
315             if decl.is_user_variable() && decl.mutability == Mutability::Mut {
316                 Some(local)
317             } else {
318                 None
319             }
320         })
321     }
322
323     /// Returns an iterator over all user-declared mutable arguments and locals.
324     #[inline]
325     pub fn mut_vars_and_args_iter<'a>(&'a self) -> impl Iterator<Item = Local> + 'a {
326         (1..self.local_decls.len()).filter_map(move |index| {
327             let local = Local::new(index);
328             let decl = &self.local_decls[local];
329             if (decl.is_user_variable() || index < self.arg_count + 1)
330                 && decl.mutability == Mutability::Mut
331             {
332                 Some(local)
333             } else {
334                 None
335             }
336         })
337     }
338
339     /// Returns an iterator over all function arguments.
340     #[inline]
341     pub fn args_iter(&self) -> impl Iterator<Item = Local> {
342         let arg_count = self.arg_count;
343         (1..=arg_count).map(Local::new)
344     }
345
346     /// Returns an iterator over all user-defined variables and compiler-generated temporaries (all
347     /// locals that are neither arguments nor the return place).
348     #[inline]
349     pub fn vars_and_temps_iter(&self) -> impl Iterator<Item = Local> {
350         let arg_count = self.arg_count;
351         let local_count = self.local_decls.len();
352         (arg_count + 1..local_count).map(Local::new)
353     }
354
355     /// Changes a statement to a nop. This is both faster than deleting instructions and avoids
356     /// invalidating statement indices in `Location`s.
357     pub fn make_statement_nop(&mut self, location: Location) {
358         let block = &mut self[location.block];
359         debug_assert!(location.statement_index < block.statements.len());
360         block.statements[location.statement_index].make_nop()
361     }
362
363     /// Returns the source info associated with `location`.
364     pub fn source_info(&self, location: Location) -> &SourceInfo {
365         let block = &self[location.block];
366         let stmts = &block.statements;
367         let idx = location.statement_index;
368         if idx < stmts.len() {
369             &stmts[idx].source_info
370         } else {
371             assert_eq!(idx, stmts.len());
372             &block.terminator().source_info
373         }
374     }
375
376     /// Checks if `sub` is a sub scope of `sup`
377     pub fn is_sub_scope(&self, mut sub: SourceScope, sup: SourceScope) -> bool {
378         while sub != sup {
379             match self.source_scopes[sub].parent_scope {
380                 None => return false,
381                 Some(p) => sub = p,
382             }
383         }
384         true
385     }
386
387     /// Returns the return type; it always return first element from `local_decls` array.
388     pub fn return_ty(&self) -> Ty<'tcx> {
389         self.local_decls[RETURN_PLACE].ty
390     }
391
392     /// Gets the location of the terminator for the given block.
393     pub fn terminator_loc(&self, bb: BasicBlock) -> Location {
394         Location { block: bb, statement_index: self[bb].statements.len() }
395     }
396 }
397
398 #[derive(Copy, Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
399 pub enum Safety {
400     Safe,
401     /// Unsafe because of a PushUnsafeBlock
402     BuiltinUnsafe,
403     /// Unsafe because of an unsafe fn
404     FnUnsafe,
405     /// Unsafe because of an `unsafe` block
406     ExplicitUnsafe(hir::HirId),
407 }
408
409 impl<'tcx> Index<BasicBlock> for Body<'tcx> {
410     type Output = BasicBlockData<'tcx>;
411
412     #[inline]
413     fn index(&self, index: BasicBlock) -> &BasicBlockData<'tcx> {
414         &self.basic_blocks()[index]
415     }
416 }
417
418 impl<'tcx> IndexMut<BasicBlock> for Body<'tcx> {
419     #[inline]
420     fn index_mut(&mut self, index: BasicBlock) -> &mut BasicBlockData<'tcx> {
421         &mut self.basic_blocks_mut()[index]
422     }
423 }
424
425 #[derive(Copy, Clone, Debug, HashStable, TypeFoldable)]
426 pub enum ClearCrossCrate<T> {
427     Clear,
428     Set(T),
429 }
430
431 impl<T> ClearCrossCrate<T> {
432     pub fn as_ref(&'a self) -> ClearCrossCrate<&'a T> {
433         match self {
434             ClearCrossCrate::Clear => ClearCrossCrate::Clear,
435             ClearCrossCrate::Set(v) => ClearCrossCrate::Set(v),
436         }
437     }
438
439     pub fn assert_crate_local(self) -> T {
440         match self {
441             ClearCrossCrate::Clear => bug!("unwrapping cross-crate data"),
442             ClearCrossCrate::Set(v) => v,
443         }
444     }
445 }
446
447 impl<T: Encodable> rustc_serialize::UseSpecializedEncodable for ClearCrossCrate<T> {}
448 impl<T: Decodable> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for ClearCrossCrate<T> {}
449
450 /// Grouped information about the source code origin of a MIR entity.
451 /// Intended to be inspected by diagnostics and debuginfo.
452 /// Most passes can work with it as a whole, within a single function.
453 // The unofficial Cranelift backend, at least as of #65828, needs `SourceInfo` to implement `Eq` and
454 // `Hash`. Please ping @bjorn3 if removing them.
455 #[derive(Copy, Clone, Debug, Eq, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, Hash, HashStable)]
456 pub struct SourceInfo {
457     /// The source span for the AST pertaining to this MIR entity.
458     pub span: Span,
459
460     /// The source scope, keeping track of which bindings can be
461     /// seen by debuginfo, active lint levels, `unsafe {...}`, etc.
462     pub scope: SourceScope,
463 }
464
465 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
466 // Mutability and borrow kinds
467
468 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
469 pub enum Mutability {
470     Mut,
471     Not,
472 }
473
474 impl From<Mutability> for hir::Mutability {
475     fn from(m: Mutability) -> Self {
476         match m {
477             Mutability::Mut => hir::Mutability::Mutable,
478             Mutability::Not => hir::Mutability::Immutable,
479         }
480     }
481 }
482
483 #[derive(
484     Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable,
485 )]
486 pub enum BorrowKind {
487     /// Data must be immutable and is aliasable.
488     Shared,
489
490     /// The immediately borrowed place must be immutable, but projections from
491     /// it don't need to be. For example, a shallow borrow of `a.b` doesn't
492     /// conflict with a mutable borrow of `a.b.c`.
493     ///
494     /// This is used when lowering matches: when matching on a place we want to
495     /// ensure that place have the same value from the start of the match until
496     /// an arm is selected. This prevents this code from compiling:
497     ///
498     ///     let mut x = &Some(0);
499     ///     match *x {
500     ///         None => (),
501     ///         Some(_) if { x = &None; false } => (),
502     ///         Some(_) => (),
503     ///     }
504     ///
505     /// This can't be a shared borrow because mutably borrowing (*x as Some).0
506     /// should not prevent `if let None = x { ... }`, for example, because the
507     /// mutating `(*x as Some).0` can't affect the discriminant of `x`.
508     /// We can also report errors with this kind of borrow differently.
509     Shallow,
510
511     /// Data must be immutable but not aliasable. This kind of borrow
512     /// cannot currently be expressed by the user and is used only in
513     /// implicit closure bindings. It is needed when the closure is
514     /// borrowing or mutating a mutable referent, e.g.:
515     ///
516     ///     let x: &mut isize = ...;
517     ///     let y = || *x += 5;
518     ///
519     /// If we were to try to translate this closure into a more explicit
520     /// form, we'd encounter an error with the code as written:
521     ///
522     ///     struct Env { x: & &mut isize }
523     ///     let x: &mut isize = ...;
524     ///     let y = (&mut Env { &x }, fn_ptr);  // Closure is pair of env and fn
525     ///     fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
526     ///
527     /// This is then illegal because you cannot mutate an `&mut` found
528     /// in an aliasable location. To solve, you'd have to translate with
529     /// an `&mut` borrow:
530     ///
531     ///     struct Env { x: & &mut isize }
532     ///     let x: &mut isize = ...;
533     ///     let y = (&mut Env { &mut x }, fn_ptr); // changed from &x to &mut x
534     ///     fn fn_ptr(env: &mut Env) { **env.x += 5; }
535     ///
536     /// Now the assignment to `**env.x` is legal, but creating a
537     /// mutable pointer to `x` is not because `x` is not mutable. We
538     /// could fix this by declaring `x` as `let mut x`. This is ok in
539     /// user code, if awkward, but extra weird for closures, since the
540     /// borrow is hidden.
541     ///
542     /// So we introduce a "unique imm" borrow -- the referent is
543     /// immutable, but not aliasable. This solves the problem. For
544     /// simplicity, we don't give users the way to express this
545     /// borrow, it's just used when translating closures.
546     Unique,
547
548     /// Data is mutable and not aliasable.
549     Mut {
550         /// `true` if this borrow arose from method-call auto-ref
551         /// (i.e., `adjustment::Adjust::Borrow`).
552         allow_two_phase_borrow: bool,
553     },
554 }
555
556 impl BorrowKind {
557     pub fn allows_two_phase_borrow(&self) -> bool {
558         match *self {
559             BorrowKind::Shared | BorrowKind::Shallow | BorrowKind::Unique => false,
560             BorrowKind::Mut { allow_two_phase_borrow } => allow_two_phase_borrow,
561         }
562     }
563 }
564
565 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
566 // Variables and temps
567
568 rustc_index::newtype_index! {
569     pub struct Local {
570         derive [HashStable]
571         DEBUG_FORMAT = "_{}",
572         const RETURN_PLACE = 0,
573     }
574 }
575
576 impl Atom for Local {
577     fn index(self) -> usize {
578         Idx::index(self)
579     }
580 }
581
582 /// Classifies locals into categories. See `Body::local_kind`.
583 #[derive(PartialEq, Eq, Debug, HashStable)]
584 pub enum LocalKind {
585     /// User-declared variable binding.
586     Var,
587     /// Compiler-introduced temporary.
588     Temp,
589     /// Function argument.
590     Arg,
591     /// Location of function's return value.
592     ReturnPointer,
593 }
594
595 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
596 pub struct VarBindingForm<'tcx> {
597     /// Is variable bound via `x`, `mut x`, `ref x`, or `ref mut x`?
598     pub binding_mode: ty::BindingMode,
599     /// If an explicit type was provided for this variable binding,
600     /// this holds the source Span of that type.
601     ///
602     /// NOTE: if you want to change this to a `HirId`, be wary that
603     /// doing so breaks incremental compilation (as of this writing),
604     /// while a `Span` does not cause our tests to fail.
605     pub opt_ty_info: Option<Span>,
606     /// Place of the RHS of the =, or the subject of the `match` where this
607     /// variable is initialized. None in the case of `let PATTERN;`.
608     /// Some((None, ..)) in the case of and `let [mut] x = ...` because
609     /// (a) the right-hand side isn't evaluated as a place expression.
610     /// (b) it gives a way to separate this case from the remaining cases
611     ///     for diagnostics.
612     pub opt_match_place: Option<(Option<Place<'tcx>>, Span)>,
613     /// The span of the pattern in which this variable was bound.
614     pub pat_span: Span,
615 }
616
617 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable)]
618 pub enum BindingForm<'tcx> {
619     /// This is a binding for a non-`self` binding, or a `self` that has an explicit type.
620     Var(VarBindingForm<'tcx>),
621     /// Binding for a `self`/`&self`/`&mut self` binding where the type is implicit.
622     ImplicitSelf(ImplicitSelfKind),
623     /// Reference used in a guard expression to ensure immutability.
624     RefForGuard,
625 }
626
627 /// Represents what type of implicit self a function has, if any.
628 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
629 pub enum ImplicitSelfKind {
630     /// Represents a `fn x(self);`.
631     Imm,
632     /// Represents a `fn x(mut self);`.
633     Mut,
634     /// Represents a `fn x(&self);`.
635     ImmRef,
636     /// Represents a `fn x(&mut self);`.
637     MutRef,
638     /// Represents when a function does not have a self argument or
639     /// when a function has a `self: X` argument.
640     None,
641 }
642
643 CloneTypeFoldableAndLiftImpls! { BindingForm<'tcx>, }
644
645 mod binding_form_impl {
646     use crate::ich::StableHashingContext;
647     use rustc_data_structures::stable_hasher::{HashStable, StableHasher};
648
649     impl<'a, 'tcx> HashStable<StableHashingContext<'a>> for super::BindingForm<'tcx> {
650         fn hash_stable(&self, hcx: &mut StableHashingContext<'a>, hasher: &mut StableHasher) {
651             use super::BindingForm::*;
652             ::std::mem::discriminant(self).hash_stable(hcx, hasher);
653
654             match self {
655                 Var(binding) => binding.hash_stable(hcx, hasher),
656                 ImplicitSelf(kind) => kind.hash_stable(hcx, hasher),
657                 RefForGuard => (),
658             }
659         }
660     }
661 }
662
663 /// `BlockTailInfo` is attached to the `LocalDecl` for temporaries
664 /// created during evaluation of expressions in a block tail
665 /// expression; that is, a block like `{ STMT_1; STMT_2; EXPR }`.
666 ///
667 /// It is used to improve diagnostics when such temporaries are
668 /// involved in borrow_check errors, e.g., explanations of where the
669 /// temporaries come from, when their destructors are run, and/or how
670 /// one might revise the code to satisfy the borrow checker's rules.
671 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
672 pub struct BlockTailInfo {
673     /// If `true`, then the value resulting from evaluating this tail
674     /// expression is ignored by the block's expression context.
675     ///
676     /// Examples include `{ ...; tail };` and `let _ = { ...; tail };`
677     /// but not e.g., `let _x = { ...; tail };`
678     pub tail_result_is_ignored: bool,
679 }
680
681 /// A MIR local.
682 ///
683 /// This can be a binding declared by the user, a temporary inserted by the compiler, a function
684 /// argument, or the return place.
685 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
686 pub struct LocalDecl<'tcx> {
687     /// Whether this is a mutable minding (i.e., `let x` or `let mut x`).
688     ///
689     /// Temporaries and the return place are always mutable.
690     pub mutability: Mutability,
691
692     // FIXME(matthewjasper) Don't store in this in `Body`
693     pub local_info: LocalInfo<'tcx>,
694
695     /// `true` if this is an internal local.
696     ///
697     /// These locals are not based on types in the source code and are only used
698     /// for a few desugarings at the moment.
699     ///
700     /// The generator transformation will sanity check the locals which are live
701     /// across a suspension point against the type components of the generator
702     /// which type checking knows are live across a suspension point. We need to
703     /// flag drop flags to avoid triggering this check as they are introduced
704     /// after typeck.
705     ///
706     /// Unsafety checking will also ignore dereferences of these locals,
707     /// so they can be used for raw pointers only used in a desugaring.
708     ///
709     /// This should be sound because the drop flags are fully algebraic, and
710     /// therefore don't affect the OIBIT or outlives properties of the
711     /// generator.
712     pub internal: bool,
713
714     /// If this local is a temporary and `is_block_tail` is `Some`,
715     /// then it is a temporary created for evaluation of some
716     /// subexpression of some block's tail expression (with no
717     /// intervening statement context).
718     // FIXME(matthewjasper) Don't store in this in `Body`
719     pub is_block_tail: Option<BlockTailInfo>,
720
721     /// The type of this local.
722     pub ty: Ty<'tcx>,
723
724     /// If the user manually ascribed a type to this variable,
725     /// e.g., via `let x: T`, then we carry that type here. The MIR
726     /// borrow checker needs this information since it can affect
727     /// region inference.
728     // FIXME(matthewjasper) Don't store in this in `Body`
729     pub user_ty: UserTypeProjections,
730
731     /// The *syntactic* (i.e., not visibility) source scope the local is defined
732     /// in. If the local was defined in a let-statement, this
733     /// is *within* the let-statement, rather than outside
734     /// of it.
735     ///
736     /// This is needed because the visibility source scope of locals within
737     /// a let-statement is weird.
738     ///
739     /// The reason is that we want the local to be *within* the let-statement
740     /// for lint purposes, but we want the local to be *after* the let-statement
741     /// for names-in-scope purposes.
742     ///
743     /// That's it, if we have a let-statement like the one in this
744     /// function:
745     ///
746     /// ```
747     /// fn foo(x: &str) {
748     ///     #[allow(unused_mut)]
749     ///     let mut x: u32 = { // <- one unused mut
750     ///         let mut y: u32 = x.parse().unwrap();
751     ///         y + 2
752     ///     };
753     ///     drop(x);
754     /// }
755     /// ```
756     ///
757     /// Then, from a lint point of view, the declaration of `x: u32`
758     /// (and `y: u32`) are within the `#[allow(unused_mut)]` scope - the
759     /// lint scopes are the same as the AST/HIR nesting.
760     ///
761     /// However, from a name lookup point of view, the scopes look more like
762     /// as if the let-statements were `match` expressions:
763     ///
764     /// ```
765     /// fn foo(x: &str) {
766     ///     match {
767     ///         match x.parse().unwrap() {
768     ///             y => y + 2
769     ///         }
770     ///     } {
771     ///         x => drop(x)
772     ///     };
773     /// }
774     /// ```
775     ///
776     /// We care about the name-lookup scopes for debuginfo - if the
777     /// debuginfo instruction pointer is at the call to `x.parse()`, we
778     /// want `x` to refer to `x: &str`, but if it is at the call to
779     /// `drop(x)`, we want it to refer to `x: u32`.
780     ///
781     /// To allow both uses to work, we need to have more than a single scope
782     /// for a local. We have the `source_info.scope` represent the "syntactic"
783     /// lint scope (with a variable being under its let block) while the
784     /// `var_debug_info.source_info.scope` represents the "local variable"
785     /// scope (where the "rest" of a block is under all prior let-statements).
786     ///
787     /// The end result looks like this:
788     ///
789     /// ```text
790     /// ROOT SCOPE
791     ///  │{ argument x: &str }
792     ///  │
793     ///  │ │{ #[allow(unused_mut)] } // This is actually split into 2 scopes
794     ///  │ │                         // in practice because I'm lazy.
795     ///  │ │
796     ///  │ │← x.source_info.scope
797     ///  │ │← `x.parse().unwrap()`
798     ///  │ │
799     ///  │ │ │← y.source_info.scope
800     ///  │ │
801     ///  │ │ │{ let y: u32 }
802     ///  │ │ │
803     ///  │ │ │← y.var_debug_info.source_info.scope
804     ///  │ │ │← `y + 2`
805     ///  │
806     ///  │ │{ let x: u32 }
807     ///  │ │← x.var_debug_info.source_info.scope
808     ///  │ │← `drop(x)` // This accesses `x: u32`.
809     /// ```
810     pub source_info: SourceInfo,
811 }
812
813 /// Extra information about a local that's used for diagnostics.
814 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
815 pub enum LocalInfo<'tcx> {
816     /// A user-defined local variable or function parameter
817     ///
818     /// The `BindingForm` is solely used for local diagnostics when generating
819     /// warnings/errors when compiling the current crate, and therefore it need
820     /// not be visible across crates.
821     User(ClearCrossCrate<BindingForm<'tcx>>),
822     /// A temporary created that references the static with the given `DefId`.
823     StaticRef { def_id: DefId, is_thread_local: bool },
824     /// Any other temporary, the return place, or an anonymous function parameter.
825     Other,
826 }
827
828 impl<'tcx> LocalDecl<'tcx> {
829     /// Returns `true` only if local is a binding that can itself be
830     /// made mutable via the addition of the `mut` keyword, namely
831     /// something like the occurrences of `x` in:
832     /// - `fn foo(x: Type) { ... }`,
833     /// - `let x = ...`,
834     /// - or `match ... { C(x) => ... }`
835     pub fn can_be_made_mutable(&self) -> bool {
836         match self.local_info {
837             LocalInfo::User(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::Var(VarBindingForm {
838                 binding_mode: ty::BindingMode::BindByValue(_),
839                 opt_ty_info: _,
840                 opt_match_place: _,
841                 pat_span: _,
842             }))) => true,
843
844             LocalInfo::User(
845                 ClearCrossCrate::Set(BindingForm::ImplicitSelf(ImplicitSelfKind::Imm)),
846             ) => true,
847
848             _ => false,
849         }
850     }
851
852     /// Returns `true` if local is definitely not a `ref ident` or
853     /// `ref mut ident` binding. (Such bindings cannot be made into
854     /// mutable bindings, but the inverse does not necessarily hold).
855     pub fn is_nonref_binding(&self) -> bool {
856         match self.local_info {
857             LocalInfo::User(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::Var(VarBindingForm {
858                 binding_mode: ty::BindingMode::BindByValue(_),
859                 opt_ty_info: _,
860                 opt_match_place: _,
861                 pat_span: _,
862             }))) => true,
863
864             LocalInfo::User(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::ImplicitSelf(_))) => true,
865
866             _ => false,
867         }
868     }
869
870     /// Returns `true` if this variable is a named variable or function
871     /// parameter declared by the user.
872     #[inline]
873     pub fn is_user_variable(&self) -> bool {
874         match self.local_info {
875             LocalInfo::User(_) => true,
876             _ => false,
877         }
878     }
879
880     /// Returns `true` if this is a reference to a variable bound in a `match`
881     /// expression that is used to access said variable for the guard of the
882     /// match arm.
883     pub fn is_ref_for_guard(&self) -> bool {
884         match self.local_info {
885             LocalInfo::User(ClearCrossCrate::Set(BindingForm::RefForGuard)) => true,
886             _ => false,
887         }
888     }
889
890     /// Returns `Some` if this is a reference to a static item that is used to
891     /// access that static
892     pub fn is_ref_to_static(&self) -> bool {
893         match self.local_info {
894             LocalInfo::StaticRef { .. } => true,
895             _ => false,
896         }
897     }
898
899     /// Returns `Some` if this is a reference to a static item that is used to
900     /// access that static
901     pub fn is_ref_to_thread_local(&self) -> bool {
902         match self.local_info {
903             LocalInfo::StaticRef { is_thread_local, .. } => is_thread_local,
904             _ => false,
905         }
906     }
907
908     /// Returns `true` is the local is from a compiler desugaring, e.g.,
909     /// `__next` from a `for` loop.
910     #[inline]
911     pub fn from_compiler_desugaring(&self) -> bool {
912         self.source_info.span.desugaring_kind().is_some()
913     }
914
915     /// Creates a new `LocalDecl` for a temporary.
916     #[inline]
917     pub fn new_temp(ty: Ty<'tcx>, span: Span) -> Self {
918         Self::new_local(ty, Mutability::Mut, false, span)
919     }
920
921     /// Converts `self` into same `LocalDecl` except tagged as immutable.
922     #[inline]
923     pub fn immutable(mut self) -> Self {
924         self.mutability = Mutability::Not;
925         self
926     }
927
928     /// Converts `self` into same `LocalDecl` except tagged as internal temporary.
929     #[inline]
930     pub fn block_tail(mut self, info: BlockTailInfo) -> Self {
931         assert!(self.is_block_tail.is_none());
932         self.is_block_tail = Some(info);
933         self
934     }
935
936     /// Creates a new `LocalDecl` for a internal temporary.
937     #[inline]
938     pub fn new_internal(ty: Ty<'tcx>, span: Span) -> Self {
939         Self::new_local(ty, Mutability::Mut, true, span)
940     }
941
942     #[inline]
943     fn new_local(ty: Ty<'tcx>, mutability: Mutability, internal: bool, span: Span) -> Self {
944         LocalDecl {
945             mutability,
946             ty,
947             user_ty: UserTypeProjections::none(),
948             source_info: SourceInfo { span, scope: OUTERMOST_SOURCE_SCOPE },
949             internal,
950             local_info: LocalInfo::Other,
951             is_block_tail: None,
952         }
953     }
954
955     /// Builds a `LocalDecl` for the return place.
956     ///
957     /// This must be inserted into the `local_decls` list as the first local.
958     #[inline]
959     pub fn new_return_place(return_ty: Ty<'_>, span: Span) -> LocalDecl<'_> {
960         LocalDecl {
961             mutability: Mutability::Mut,
962             ty: return_ty,
963             user_ty: UserTypeProjections::none(),
964             source_info: SourceInfo { span, scope: OUTERMOST_SOURCE_SCOPE },
965             internal: false,
966             is_block_tail: None,
967             local_info: LocalInfo::Other,
968         }
969     }
970 }
971
972 /// Debug information pertaining to a user variable.
973 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
974 pub struct VarDebugInfo<'tcx> {
975     pub name: Name,
976
977     /// Source info of the user variable, including the scope
978     /// within which the variable is visible (to debuginfo)
979     /// (see `LocalDecl`'s `source_info` field for more details).
980     pub source_info: SourceInfo,
981
982     /// Where the data for this user variable is to be found.
983     /// NOTE(eddyb) There's an unenforced invariant that this `Place` is
984     /// based on a `Local`, not a `Static`, and contains no indexing.
985     pub place: Place<'tcx>,
986 }
987
988 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
989 // BasicBlock
990
991 rustc_index::newtype_index! {
992     pub struct BasicBlock {
993         derive [HashStable]
994         DEBUG_FORMAT = "bb{}",
995         const START_BLOCK = 0,
996     }
997 }
998
999 impl BasicBlock {
1000     pub fn start_location(self) -> Location {
1001         Location { block: self, statement_index: 0 }
1002     }
1003 }
1004
1005 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1006 // BasicBlockData and Terminator
1007
1008 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
1009 pub struct BasicBlockData<'tcx> {
1010     /// List of statements in this block.
1011     pub statements: Vec<Statement<'tcx>>,
1012
1013     /// Terminator for this block.
1014     ///
1015     /// N.B., this should generally ONLY be `None` during construction.
1016     /// Therefore, you should generally access it via the
1017     /// `terminator()` or `terminator_mut()` methods. The only
1018     /// exception is that certain passes, such as `simplify_cfg`, swap
1019     /// out the terminator temporarily with `None` while they continue
1020     /// to recurse over the set of basic blocks.
1021     pub terminator: Option<Terminator<'tcx>>,
1022
1023     /// If true, this block lies on an unwind path. This is used
1024     /// during codegen where distinct kinds of basic blocks may be
1025     /// generated (particularly for MSVC cleanup). Unwind blocks must
1026     /// only branch to other unwind blocks.
1027     pub is_cleanup: bool,
1028 }
1029
1030 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1031 pub struct Terminator<'tcx> {
1032     pub source_info: SourceInfo,
1033     pub kind: TerminatorKind<'tcx>,
1034 }
1035
1036 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, PartialEq)]
1037 pub enum TerminatorKind<'tcx> {
1038     /// Block should have one successor in the graph; we jump there.
1039     Goto { target: BasicBlock },
1040
1041     /// Operand evaluates to an integer; jump depending on its value
1042     /// to one of the targets, and otherwise fallback to `otherwise`.
1043     SwitchInt {
1044         /// The discriminant value being tested.
1045         discr: Operand<'tcx>,
1046
1047         /// The type of value being tested.
1048         switch_ty: Ty<'tcx>,
1049
1050         /// Possible values. The locations to branch to in each case
1051         /// are found in the corresponding indices from the `targets` vector.
1052         values: Cow<'tcx, [u128]>,
1053
1054         /// Possible branch sites. The last element of this vector is used
1055         /// for the otherwise branch, so targets.len() == values.len() + 1
1056         /// should hold.
1057         //
1058         // This invariant is quite non-obvious and also could be improved.
1059         // One way to make this invariant is to have something like this instead:
1060         //
1061         // branches: Vec<(ConstInt, BasicBlock)>,
1062         // otherwise: Option<BasicBlock> // exhaustive if None
1063         //
1064         // However we’ve decided to keep this as-is until we figure a case
1065         // where some other approach seems to be strictly better than other.
1066         targets: Vec<BasicBlock>,
1067     },
1068
1069     /// Indicates that the landing pad is finished and unwinding should
1070     /// continue. Emitted by `build::scope::diverge_cleanup`.
1071     Resume,
1072
1073     /// Indicates that the landing pad is finished and that the process
1074     /// should abort. Used to prevent unwinding for foreign items.
1075     Abort,
1076
1077     /// Indicates a normal return. The return place should have
1078     /// been filled in by now. This should occur at most once.
1079     Return,
1080
1081     /// Indicates a terminator that can never be reached.
1082     Unreachable,
1083
1084     /// Drop the `Place`.
1085     Drop { location: Place<'tcx>, target: BasicBlock, unwind: Option<BasicBlock> },
1086
1087     /// Drop the `Place` and assign the new value over it. This ensures
1088     /// that the assignment to `P` occurs *even if* the destructor for
1089     /// place unwinds. Its semantics are best explained by the
1090     /// elaboration:
1091     ///
1092     /// ```
1093     /// BB0 {
1094     ///   DropAndReplace(P <- V, goto BB1, unwind BB2)
1095     /// }
1096     /// ```
1097     ///
1098     /// becomes
1099     ///
1100     /// ```
1101     /// BB0 {
1102     ///   Drop(P, goto BB1, unwind BB2)
1103     /// }
1104     /// BB1 {
1105     ///   // P is now uninitialized
1106     ///   P <- V
1107     /// }
1108     /// BB2 {
1109     ///   // P is now uninitialized -- its dtor panicked
1110     ///   P <- V
1111     /// }
1112     /// ```
1113     DropAndReplace {
1114         location: Place<'tcx>,
1115         value: Operand<'tcx>,
1116         target: BasicBlock,
1117         unwind: Option<BasicBlock>,
1118     },
1119
1120     /// Block ends with a call of a converging function.
1121     Call {
1122         /// The function that’s being called.
1123         func: Operand<'tcx>,
1124         /// Arguments the function is called with.
1125         /// These are owned by the callee, which is free to modify them.
1126         /// This allows the memory occupied by "by-value" arguments to be
1127         /// reused across function calls without duplicating the contents.
1128         args: Vec<Operand<'tcx>>,
1129         /// Destination for the return value. If some, the call is converging.
1130         destination: Option<(Place<'tcx>, BasicBlock)>,
1131         /// Cleanups to be done if the call unwinds.
1132         cleanup: Option<BasicBlock>,
1133         /// `true` if this is from a call in HIR rather than from an overloaded
1134         /// operator. True for overloaded function call.
1135         from_hir_call: bool,
1136     },
1137
1138     /// Jump to the target if the condition has the expected value,
1139     /// otherwise panic with a message and a cleanup target.
1140     Assert {
1141         cond: Operand<'tcx>,
1142         expected: bool,
1143         msg: AssertMessage<'tcx>,
1144         target: BasicBlock,
1145         cleanup: Option<BasicBlock>,
1146     },
1147
1148     /// A suspend point.
1149     Yield {
1150         /// The value to return.
1151         value: Operand<'tcx>,
1152         /// Where to resume to.
1153         resume: BasicBlock,
1154         /// Cleanup to be done if the generator is dropped at this suspend point.
1155         drop: Option<BasicBlock>,
1156     },
1157
1158     /// Indicates the end of the dropping of a generator.
1159     GeneratorDrop,
1160
1161     /// A block where control flow only ever takes one real path, but borrowck
1162     /// needs to be more conservative.
1163     FalseEdges {
1164         /// The target normal control flow will take.
1165         real_target: BasicBlock,
1166         /// A block control flow could conceptually jump to, but won't in
1167         /// practice.
1168         imaginary_target: BasicBlock,
1169     },
1170     /// A terminator for blocks that only take one path in reality, but where we
1171     /// reserve the right to unwind in borrowck, even if it won't happen in practice.
1172     /// This can arise in infinite loops with no function calls for example.
1173     FalseUnwind {
1174         /// The target normal control flow will take.
1175         real_target: BasicBlock,
1176         /// The imaginary cleanup block link. This particular path will never be taken
1177         /// in practice, but in order to avoid fragility we want to always
1178         /// consider it in borrowck. We don't want to accept programs which
1179         /// pass borrowck only when `panic=abort` or some assertions are disabled
1180         /// due to release vs. debug mode builds. This needs to be an `Option` because
1181         /// of the `remove_noop_landing_pads` and `no_landing_pads` passes.
1182         unwind: Option<BasicBlock>,
1183     },
1184 }
1185
1186 pub type Successors<'a> =
1187     iter::Chain<option::IntoIter<&'a BasicBlock>, slice::Iter<'a, BasicBlock>>;
1188 pub type SuccessorsMut<'a> =
1189     iter::Chain<option::IntoIter<&'a mut BasicBlock>, slice::IterMut<'a, BasicBlock>>;
1190
1191 impl<'tcx> Terminator<'tcx> {
1192     pub fn successors(&self) -> Successors<'_> {
1193         self.kind.successors()
1194     }
1195
1196     pub fn successors_mut(&mut self) -> SuccessorsMut<'_> {
1197         self.kind.successors_mut()
1198     }
1199
1200     pub fn unwind(&self) -> Option<&Option<BasicBlock>> {
1201         self.kind.unwind()
1202     }
1203
1204     pub fn unwind_mut(&mut self) -> Option<&mut Option<BasicBlock>> {
1205         self.kind.unwind_mut()
1206     }
1207 }
1208
1209 impl<'tcx> TerminatorKind<'tcx> {
1210     pub fn if_(
1211         tcx: TyCtxt<'tcx>,
1212         cond: Operand<'tcx>,
1213         t: BasicBlock,
1214         f: BasicBlock,
1215     ) -> TerminatorKind<'tcx> {
1216         static BOOL_SWITCH_FALSE: &'static [u128] = &[0];
1217         TerminatorKind::SwitchInt {
1218             discr: cond,
1219             switch_ty: tcx.types.bool,
1220             values: From::from(BOOL_SWITCH_FALSE),
1221             targets: vec![f, t],
1222         }
1223     }
1224
1225     pub fn successors(&self) -> Successors<'_> {
1226         use self::TerminatorKind::*;
1227         match *self {
1228             Resume
1229             | Abort
1230             | GeneratorDrop
1231             | Return
1232             | Unreachable
1233             | Call { destination: None, cleanup: None, .. } => None.into_iter().chain(&[]),
1234             Goto { target: ref t }
1235             | Call { destination: None, cleanup: Some(ref t), .. }
1236             | Call { destination: Some((_, ref t)), cleanup: None, .. }
1237             | Yield { resume: ref t, drop: None, .. }
1238             | DropAndReplace { target: ref t, unwind: None, .. }
1239             | Drop { target: ref t, unwind: None, .. }
1240             | Assert { target: ref t, cleanup: None, .. }
1241             | FalseUnwind { real_target: ref t, unwind: None } => Some(t).into_iter().chain(&[]),
1242             Call { destination: Some((_, ref t)), cleanup: Some(ref u), .. }
1243             | Yield { resume: ref t, drop: Some(ref u), .. }
1244             | DropAndReplace { target: ref t, unwind: Some(ref u), .. }
1245             | Drop { target: ref t, unwind: Some(ref u), .. }
1246             | Assert { target: ref t, cleanup: Some(ref u), .. }
1247             | FalseUnwind { real_target: ref t, unwind: Some(ref u) } => {
1248                 Some(t).into_iter().chain(slice::from_ref(u))
1249             }
1250             SwitchInt { ref targets, .. } => None.into_iter().chain(&targets[..]),
1251             FalseEdges { ref real_target, ref imaginary_target } => {
1252                 Some(real_target).into_iter().chain(slice::from_ref(imaginary_target))
1253             }
1254         }
1255     }
1256
1257     pub fn successors_mut(&mut self) -> SuccessorsMut<'_> {
1258         use self::TerminatorKind::*;
1259         match *self {
1260             Resume
1261             | Abort
1262             | GeneratorDrop
1263             | Return
1264             | Unreachable
1265             | Call { destination: None, cleanup: None, .. } => None.into_iter().chain(&mut []),
1266             Goto { target: ref mut t }
1267             | Call { destination: None, cleanup: Some(ref mut t), .. }
1268             | Call { destination: Some((_, ref mut t)), cleanup: None, .. }
1269             | Yield { resume: ref mut t, drop: None, .. }
1270             | DropAndReplace { target: ref mut t, unwind: None, .. }
1271             | Drop { target: ref mut t, unwind: None, .. }
1272             | Assert { target: ref mut t, cleanup: None, .. }
1273             | FalseUnwind { real_target: ref mut t, unwind: None } => {
1274                 Some(t).into_iter().chain(&mut [])
1275             }
1276             Call { destination: Some((_, ref mut t)), cleanup: Some(ref mut u), .. }
1277             | Yield { resume: ref mut t, drop: Some(ref mut u), .. }
1278             | DropAndReplace { target: ref mut t, unwind: Some(ref mut u), .. }
1279             | Drop { target: ref mut t, unwind: Some(ref mut u), .. }
1280             | Assert { target: ref mut t, cleanup: Some(ref mut u), .. }
1281             | FalseUnwind { real_target: ref mut t, unwind: Some(ref mut u) } => {
1282                 Some(t).into_iter().chain(slice::from_mut(u))
1283             }
1284             SwitchInt { ref mut targets, .. } => None.into_iter().chain(&mut targets[..]),
1285             FalseEdges { ref mut real_target, ref mut imaginary_target } => {
1286                 Some(real_target).into_iter().chain(slice::from_mut(imaginary_target))
1287             }
1288         }
1289     }
1290
1291     pub fn unwind(&self) -> Option<&Option<BasicBlock>> {
1292         match *self {
1293             TerminatorKind::Goto { .. }
1294             | TerminatorKind::Resume
1295             | TerminatorKind::Abort
1296             | TerminatorKind::Return
1297             | TerminatorKind::Unreachable
1298             | TerminatorKind::GeneratorDrop
1299             | TerminatorKind::Yield { .. }
1300             | TerminatorKind::SwitchInt { .. }
1301             | TerminatorKind::FalseEdges { .. } => None,
1302             TerminatorKind::Call { cleanup: ref unwind, .. }
1303             | TerminatorKind::Assert { cleanup: ref unwind, .. }
1304             | TerminatorKind::DropAndReplace { ref unwind, .. }
1305             | TerminatorKind::Drop { ref unwind, .. }
1306             | TerminatorKind::FalseUnwind { ref unwind, .. } => Some(unwind),
1307         }
1308     }
1309
1310     pub fn unwind_mut(&mut self) -> Option<&mut Option<BasicBlock>> {
1311         match *self {
1312             TerminatorKind::Goto { .. }
1313             | TerminatorKind::Resume
1314             | TerminatorKind::Abort
1315             | TerminatorKind::Return
1316             | TerminatorKind::Unreachable
1317             | TerminatorKind::GeneratorDrop
1318             | TerminatorKind::Yield { .. }
1319             | TerminatorKind::SwitchInt { .. }
1320             | TerminatorKind::FalseEdges { .. } => None,
1321             TerminatorKind::Call { cleanup: ref mut unwind, .. }
1322             | TerminatorKind::Assert { cleanup: ref mut unwind, .. }
1323             | TerminatorKind::DropAndReplace { ref mut unwind, .. }
1324             | TerminatorKind::Drop { ref mut unwind, .. }
1325             | TerminatorKind::FalseUnwind { ref mut unwind, .. } => Some(unwind),
1326         }
1327     }
1328 }
1329
1330 impl<'tcx> BasicBlockData<'tcx> {
1331     pub fn new(terminator: Option<Terminator<'tcx>>) -> BasicBlockData<'tcx> {
1332         BasicBlockData { statements: vec![], terminator, is_cleanup: false }
1333     }
1334
1335     /// Accessor for terminator.
1336     ///
1337     /// Terminator may not be None after construction of the basic block is complete. This accessor
1338     /// provides a convenience way to reach the terminator.
1339     pub fn terminator(&self) -> &Terminator<'tcx> {
1340         self.terminator.as_ref().expect("invalid terminator state")
1341     }
1342
1343     pub fn terminator_mut(&mut self) -> &mut Terminator<'tcx> {
1344         self.terminator.as_mut().expect("invalid terminator state")
1345     }
1346
1347     pub fn retain_statements<F>(&mut self, mut f: F)
1348     where
1349         F: FnMut(&mut Statement<'_>) -> bool,
1350     {
1351         for s in &mut self.statements {
1352             if !f(s) {
1353                 s.make_nop();
1354             }
1355         }
1356     }
1357
1358     pub fn expand_statements<F, I>(&mut self, mut f: F)
1359     where
1360         F: FnMut(&mut Statement<'tcx>) -> Option<I>,
1361         I: iter::TrustedLen<Item = Statement<'tcx>>,
1362     {
1363         // Gather all the iterators we'll need to splice in, and their positions.
1364         let mut splices: Vec<(usize, I)> = vec![];
1365         let mut extra_stmts = 0;
1366         for (i, s) in self.statements.iter_mut().enumerate() {
1367             if let Some(mut new_stmts) = f(s) {
1368                 if let Some(first) = new_stmts.next() {
1369                     // We can already store the first new statement.
1370                     *s = first;
1371
1372                     // Save the other statements for optimized splicing.
1373                     let remaining = new_stmts.size_hint().0;
1374                     if remaining > 0 {
1375                         splices.push((i + 1 + extra_stmts, new_stmts));
1376                         extra_stmts += remaining;
1377                     }
1378                 } else {
1379                     s.make_nop();
1380                 }
1381             }
1382         }
1383
1384         // Splice in the new statements, from the end of the block.
1385         // FIXME(eddyb) This could be more efficient with a "gap buffer"
1386         // where a range of elements ("gap") is left uninitialized, with
1387         // splicing adding new elements to the end of that gap and moving
1388         // existing elements from before the gap to the end of the gap.
1389         // For now, this is safe code, emulating a gap but initializing it.
1390         let mut gap = self.statements.len()..self.statements.len() + extra_stmts;
1391         self.statements.resize(
1392             gap.end,
1393             Statement {
1394                 source_info: SourceInfo { span: DUMMY_SP, scope: OUTERMOST_SOURCE_SCOPE },
1395                 kind: StatementKind::Nop,
1396             },
1397         );
1398         for (splice_start, new_stmts) in splices.into_iter().rev() {
1399             let splice_end = splice_start + new_stmts.size_hint().0;
1400             while gap.end > splice_end {
1401                 gap.start -= 1;
1402                 gap.end -= 1;
1403                 self.statements.swap(gap.start, gap.end);
1404             }
1405             self.statements.splice(splice_start..splice_end, new_stmts);
1406             gap.end = splice_start;
1407         }
1408     }
1409
1410     pub fn visitable(&self, index: usize) -> &dyn MirVisitable<'tcx> {
1411         if index < self.statements.len() {
1412             &self.statements[index]
1413         } else {
1414             &self.terminator
1415         }
1416     }
1417 }
1418
1419 impl<'tcx> Debug for TerminatorKind<'tcx> {
1420     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1421         self.fmt_head(fmt)?;
1422         let successor_count = self.successors().count();
1423         let labels = self.fmt_successor_labels();
1424         assert_eq!(successor_count, labels.len());
1425
1426         match successor_count {
1427             0 => Ok(()),
1428
1429             1 => write!(fmt, " -> {:?}", self.successors().nth(0).unwrap()),
1430
1431             _ => {
1432                 write!(fmt, " -> [")?;
1433                 for (i, target) in self.successors().enumerate() {
1434                     if i > 0 {
1435                         write!(fmt, ", ")?;
1436                     }
1437                     write!(fmt, "{}: {:?}", labels[i], target)?;
1438                 }
1439                 write!(fmt, "]")
1440             }
1441         }
1442     }
1443 }
1444
1445 impl<'tcx> TerminatorKind<'tcx> {
1446     /// Writes the "head" part of the terminator; that is, its name and the data it uses to pick the
1447     /// successor basic block, if any. The only information not included is the list of possible
1448     /// successors, which may be rendered differently between the text and the graphviz format.
1449     pub fn fmt_head<W: Write>(&self, fmt: &mut W) -> fmt::Result {
1450         use self::TerminatorKind::*;
1451         match *self {
1452             Goto { .. } => write!(fmt, "goto"),
1453             SwitchInt { discr: ref place, .. } => write!(fmt, "switchInt({:?})", place),
1454             Return => write!(fmt, "return"),
1455             GeneratorDrop => write!(fmt, "generator_drop"),
1456             Resume => write!(fmt, "resume"),
1457             Abort => write!(fmt, "abort"),
1458             Yield { ref value, .. } => write!(fmt, "_1 = suspend({:?})", value),
1459             Unreachable => write!(fmt, "unreachable"),
1460             Drop { ref location, .. } => write!(fmt, "drop({:?})", location),
1461             DropAndReplace { ref location, ref value, .. } => {
1462                 write!(fmt, "replace({:?} <- {:?})", location, value)
1463             }
1464             Call { ref func, ref args, ref destination, .. } => {
1465                 if let Some((ref destination, _)) = *destination {
1466                     write!(fmt, "{:?} = ", destination)?;
1467                 }
1468                 write!(fmt, "{:?}(", func)?;
1469                 for (index, arg) in args.iter().enumerate() {
1470                     if index > 0 {
1471                         write!(fmt, ", ")?;
1472                     }
1473                     write!(fmt, "{:?}", arg)?;
1474                 }
1475                 write!(fmt, ")")
1476             }
1477             Assert { ref cond, expected, ref msg, .. } => {
1478                 write!(fmt, "assert(")?;
1479                 if !expected {
1480                     write!(fmt, "!")?;
1481                 }
1482                 write!(fmt, "{:?}, \"{:?}\")", cond, msg)
1483             }
1484             FalseEdges { .. } => write!(fmt, "falseEdges"),
1485             FalseUnwind { .. } => write!(fmt, "falseUnwind"),
1486         }
1487     }
1488
1489     /// Returns the list of labels for the edges to the successor basic blocks.
1490     pub fn fmt_successor_labels(&self) -> Vec<Cow<'static, str>> {
1491         use self::TerminatorKind::*;
1492         match *self {
1493             Return | Resume | Abort | Unreachable | GeneratorDrop => vec![],
1494             Goto { .. } => vec!["".into()],
1495             SwitchInt { ref values, switch_ty, .. } => ty::tls::with(|tcx| {
1496                 let param_env = ty::ParamEnv::empty();
1497                 let switch_ty = tcx.lift(&switch_ty).unwrap();
1498                 let size = tcx.layout_of(param_env.and(switch_ty)).unwrap().size;
1499                 values
1500                     .iter()
1501                     .map(|&u| {
1502                         ty::Const::from_scalar(
1503                             tcx,
1504                             Scalar::from_uint(u, size).into(),
1505                             switch_ty,
1506                         )
1507                         .to_string()
1508                         .into()
1509                     })
1510                     .chain(iter::once("otherwise".into()))
1511                     .collect()
1512             }),
1513             Call { destination: Some(_), cleanup: Some(_), .. } => {
1514                 vec!["return".into(), "unwind".into()]
1515             }
1516             Call { destination: Some(_), cleanup: None, .. } => vec!["return".into()],
1517             Call { destination: None, cleanup: Some(_), .. } => vec!["unwind".into()],
1518             Call { destination: None, cleanup: None, .. } => vec![],
1519             Yield { drop: Some(_), .. } => vec!["resume".into(), "drop".into()],
1520             Yield { drop: None, .. } => vec!["resume".into()],
1521             DropAndReplace { unwind: None, .. } | Drop { unwind: None, .. } => {
1522                 vec!["return".into()]
1523             }
1524             DropAndReplace { unwind: Some(_), .. } | Drop { unwind: Some(_), .. } => {
1525                 vec!["return".into(), "unwind".into()]
1526             }
1527             Assert { cleanup: None, .. } => vec!["".into()],
1528             Assert { .. } => vec!["success".into(), "unwind".into()],
1529             FalseEdges { .. } => vec!["real".into(), "imaginary".into()],
1530             FalseUnwind { unwind: Some(_), .. } => vec!["real".into(), "cleanup".into()],
1531             FalseUnwind { unwind: None, .. } => vec!["real".into()],
1532         }
1533     }
1534 }
1535
1536 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1537 // Statements
1538
1539 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
1540 pub struct Statement<'tcx> {
1541     pub source_info: SourceInfo,
1542     pub kind: StatementKind<'tcx>,
1543 }
1544
1545 // `Statement` is used a lot. Make sure it doesn't unintentionally get bigger.
1546 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
1547 static_assert_size!(Statement<'_>, 32);
1548
1549 impl Statement<'_> {
1550     /// Changes a statement to a nop. This is both faster than deleting instructions and avoids
1551     /// invalidating statement indices in `Location`s.
1552     pub fn make_nop(&mut self) {
1553         self.kind = StatementKind::Nop
1554     }
1555
1556     /// Changes a statement to a nop and returns the original statement.
1557     pub fn replace_nop(&mut self) -> Self {
1558         Statement {
1559             source_info: self.source_info,
1560             kind: mem::replace(&mut self.kind, StatementKind::Nop),
1561         }
1562     }
1563 }
1564
1565 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
1566 pub enum StatementKind<'tcx> {
1567     /// Write the RHS Rvalue to the LHS Place.
1568     Assign(Box<(Place<'tcx>, Rvalue<'tcx>)>),
1569
1570     /// This represents all the reading that a pattern match may do
1571     /// (e.g., inspecting constants and discriminant values), and the
1572     /// kind of pattern it comes from. This is in order to adapt potential
1573     /// error messages to these specific patterns.
1574     ///
1575     /// Note that this also is emitted for regular `let` bindings to ensure that locals that are
1576     /// never accessed still get some sanity checks for, e.g., `let x: ! = ..;`
1577     FakeRead(FakeReadCause, Box<Place<'tcx>>),
1578
1579     /// Write the discriminant for a variant to the enum Place.
1580     SetDiscriminant { place: Box<Place<'tcx>>, variant_index: VariantIdx },
1581
1582     /// Start a live range for the storage of the local.
1583     StorageLive(Local),
1584
1585     /// End the current live range for the storage of the local.
1586     StorageDead(Local),
1587
1588     /// Executes a piece of inline Assembly. Stored in a Box to keep the size
1589     /// of `StatementKind` low.
1590     InlineAsm(Box<InlineAsm<'tcx>>),
1591
1592     /// Retag references in the given place, ensuring they got fresh tags. This is
1593     /// part of the Stacked Borrows model. These statements are currently only interpreted
1594     /// by miri and only generated when "-Z mir-emit-retag" is passed.
1595     /// See <https://internals.rust-lang.org/t/stacked-borrows-an-aliasing-model-for-rust/8153/>
1596     /// for more details.
1597     Retag(RetagKind, Box<Place<'tcx>>),
1598
1599     /// Encodes a user's type ascription. These need to be preserved
1600     /// intact so that NLL can respect them. For example:
1601     ///
1602     ///     let a: T = y;
1603     ///
1604     /// The effect of this annotation is to relate the type `T_y` of the place `y`
1605     /// to the user-given type `T`. The effect depends on the specified variance:
1606     ///
1607     /// - `Covariant` -- requires that `T_y <: T`
1608     /// - `Contravariant` -- requires that `T_y :> T`
1609     /// - `Invariant` -- requires that `T_y == T`
1610     /// - `Bivariant` -- no effect
1611     AscribeUserType(Box<(Place<'tcx>, UserTypeProjection)>, ty::Variance),
1612
1613     /// No-op. Useful for deleting instructions without affecting statement indices.
1614     Nop,
1615 }
1616
1617 /// Describes what kind of retag is to be performed.
1618 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, Debug, PartialEq, Eq, HashStable)]
1619 pub enum RetagKind {
1620     /// The initial retag when entering a function.
1621     FnEntry,
1622     /// Retag preparing for a two-phase borrow.
1623     TwoPhase,
1624     /// Retagging raw pointers.
1625     Raw,
1626     /// A "normal" retag.
1627     Default,
1628 }
1629
1630 /// The `FakeReadCause` describes the type of pattern why a FakeRead statement exists.
1631 #[derive(Copy, Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, Debug, HashStable, PartialEq)]
1632 pub enum FakeReadCause {
1633     /// Inject a fake read of the borrowed input at the end of each guards
1634     /// code.
1635     ///
1636     /// This should ensure that you cannot change the variant for an enum while
1637     /// you are in the midst of matching on it.
1638     ForMatchGuard,
1639
1640     /// `let x: !; match x {}` doesn't generate any read of x so we need to
1641     /// generate a read of x to check that it is initialized and safe.
1642     ForMatchedPlace,
1643
1644     /// A fake read of the RefWithinGuard version of a bind-by-value variable
1645     /// in a match guard to ensure that it's value hasn't change by the time
1646     /// we create the OutsideGuard version.
1647     ForGuardBinding,
1648
1649     /// Officially, the semantics of
1650     ///
1651     /// `let pattern = <expr>;`
1652     ///
1653     /// is that `<expr>` is evaluated into a temporary and then this temporary is
1654     /// into the pattern.
1655     ///
1656     /// However, if we see the simple pattern `let var = <expr>`, we optimize this to
1657     /// evaluate `<expr>` directly into the variable `var`. This is mostly unobservable,
1658     /// but in some cases it can affect the borrow checker, as in #53695.
1659     /// Therefore, we insert a "fake read" here to ensure that we get
1660     /// appropriate errors.
1661     ForLet,
1662
1663     /// If we have an index expression like
1664     ///
1665     /// (*x)[1][{ x = y; 4}]
1666     ///
1667     /// then the first bounds check is invalidated when we evaluate the second
1668     /// index expression. Thus we create a fake borrow of `x` across the second
1669     /// indexer, which will cause a borrow check error.
1670     ForIndex,
1671 }
1672
1673 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
1674 pub struct InlineAsm<'tcx> {
1675     pub asm: hir::InlineAsmInner,
1676     pub outputs: Box<[Place<'tcx>]>,
1677     pub inputs: Box<[(Span, Operand<'tcx>)]>,
1678 }
1679
1680 impl Debug for Statement<'_> {
1681     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1682         use self::StatementKind::*;
1683         match self.kind {
1684             Assign(box(ref place, ref rv)) => write!(fmt, "{:?} = {:?}", place, rv),
1685             FakeRead(ref cause, ref place) => write!(fmt, "FakeRead({:?}, {:?})", cause, place),
1686             Retag(ref kind, ref place) => write!(
1687                 fmt,
1688                 "Retag({}{:?})",
1689                 match kind {
1690                     RetagKind::FnEntry => "[fn entry] ",
1691                     RetagKind::TwoPhase => "[2phase] ",
1692                     RetagKind::Raw => "[raw] ",
1693                     RetagKind::Default => "",
1694                 },
1695                 place,
1696             ),
1697             StorageLive(ref place) => write!(fmt, "StorageLive({:?})", place),
1698             StorageDead(ref place) => write!(fmt, "StorageDead({:?})", place),
1699             SetDiscriminant { ref place, variant_index } => {
1700                 write!(fmt, "discriminant({:?}) = {:?}", place, variant_index)
1701             }
1702             InlineAsm(ref asm) => {
1703                 write!(fmt, "asm!({:?} : {:?} : {:?})", asm.asm, asm.outputs, asm.inputs)
1704             }
1705             AscribeUserType(box(ref place, ref c_ty), ref variance) => {
1706                 write!(fmt, "AscribeUserType({:?}, {:?}, {:?})", place, variance, c_ty)
1707             }
1708             Nop => write!(fmt, "nop"),
1709         }
1710     }
1711 }
1712
1713 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1714 // Places
1715
1716 /// A path to a value; something that can be evaluated without
1717 /// changing or disturbing program state.
1718 #[derive(
1719     Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, HashStable,
1720 )]
1721 pub struct Place<'tcx> {
1722     pub base: PlaceBase<'tcx>,
1723
1724     /// projection out of a place (access a field, deref a pointer, etc)
1725     pub projection: &'tcx List<PlaceElem<'tcx>>,
1726 }
1727
1728 impl<'tcx> rustc_serialize::UseSpecializedDecodable for Place<'tcx> {}
1729
1730 #[derive(
1731     Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable,
1732 )]
1733 pub enum PlaceBase<'tcx> {
1734     /// local variable
1735     Local(Local),
1736
1737     /// static or static mut variable
1738     Static(Box<Static<'tcx>>),
1739 }
1740
1741 /// We store the normalized type to avoid requiring normalization when reading MIR
1742 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash,
1743          RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1744 pub struct Static<'tcx> {
1745     pub ty: Ty<'tcx>,
1746     pub kind: StaticKind<'tcx>,
1747     /// The `DefId` of the item this static was declared in. For promoted values, usually, this is
1748     /// the same as the `DefId` of the `mir::Body` containing the `Place` this promoted appears in.
1749     /// However, after inlining, that might no longer be the case as inlined `Place`s are copied
1750     /// into the calling frame.
1751     pub def_id: DefId,
1752 }
1753
1754 #[derive(
1755     Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, HashStable, RustcEncodable, RustcDecodable,
1756 )]
1757 pub enum StaticKind<'tcx> {
1758     /// Promoted references consist of an id (`Promoted`) and the substs necessary to monomorphize
1759     /// it. Usually, these substs are just the identity substs for the item. However, the inliner
1760     /// will adjust these substs when it inlines a function based on the substs at the callsite.
1761     Promoted(Promoted, SubstsRef<'tcx>),
1762     Static,
1763 }
1764
1765 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
1766 #[derive(RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
1767 pub enum ProjectionElem<V, T> {
1768     Deref,
1769     Field(Field, T),
1770     Index(V),
1771
1772     /// These indices are generated by slice patterns. Easiest to explain
1773     /// by example:
1774     ///
1775     /// ```
1776     /// [X, _, .._, _, _] => { offset: 0, min_length: 4, from_end: false },
1777     /// [_, X, .._, _, _] => { offset: 1, min_length: 4, from_end: false },
1778     /// [_, _, .._, X, _] => { offset: 2, min_length: 4, from_end: true },
1779     /// [_, _, .._, _, X] => { offset: 1, min_length: 4, from_end: true },
1780     /// ```
1781     ConstantIndex {
1782         /// index or -index (in Python terms), depending on from_end
1783         offset: u32,
1784         /// thing being indexed must be at least this long
1785         min_length: u32,
1786         /// counting backwards from end?
1787         from_end: bool,
1788     },
1789
1790     /// These indices are generated by slice patterns.
1791     ///
1792     /// slice[from:-to] in Python terms.
1793     Subslice {
1794         from: u32,
1795         to: u32,
1796     },
1797
1798     /// "Downcast" to a variant of an ADT. Currently, we only introduce
1799     /// this for ADTs with more than one variant. It may be better to
1800     /// just introduce it always, or always for enums.
1801     ///
1802     /// The included Symbol is the name of the variant, used for printing MIR.
1803     Downcast(Option<Symbol>, VariantIdx),
1804 }
1805
1806 impl<V, T> ProjectionElem<V, T> {
1807     /// Returns `true` if the target of this projection may refer to a different region of memory
1808     /// than the base.
1809     fn is_indirect(&self) -> bool {
1810         match self {
1811             Self::Deref => true,
1812
1813             | Self::Field(_, _)
1814             | Self::Index(_)
1815             | Self::ConstantIndex { .. }
1816             | Self::Subslice { .. }
1817             | Self::Downcast(_, _)
1818             => false
1819         }
1820     }
1821 }
1822
1823 /// Alias for projections as they appear in places, where the base is a place
1824 /// and the index is a local.
1825 pub type PlaceElem<'tcx> = ProjectionElem<Local, Ty<'tcx>>;
1826
1827 impl<'tcx> Copy for PlaceElem<'tcx> { }
1828
1829 // At least on 64 bit systems, `PlaceElem` should not be larger than two pointers.
1830 #[cfg(target_arch = "x86_64")]
1831 static_assert_size!(PlaceElem<'_>, 16);
1832
1833 /// Alias for projections as they appear in `UserTypeProjection`, where we
1834 /// need neither the `V` parameter for `Index` nor the `T` for `Field`.
1835 pub type ProjectionKind = ProjectionElem<(), ()>;
1836
1837 rustc_index::newtype_index! {
1838     pub struct Field {
1839         derive [HashStable]
1840         DEBUG_FORMAT = "field[{}]"
1841     }
1842 }
1843
1844 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
1845 pub struct PlaceRef<'a, 'tcx> {
1846     pub base: &'a PlaceBase<'tcx>,
1847     pub projection: &'a [PlaceElem<'tcx>],
1848 }
1849
1850 impl<'tcx> Place<'tcx> {
1851     // FIXME change this to a const fn by also making List::empty a const fn.
1852     pub fn return_place() -> Place<'tcx> {
1853         Place {
1854             base: PlaceBase::Local(RETURN_PLACE),
1855             projection: List::empty(),
1856         }
1857     }
1858
1859     /// Returns `true` if this `Place` contains a `Deref` projection.
1860     ///
1861     /// If `Place::is_indirect` returns false, the caller knows that the `Place` refers to the
1862     /// same region of memory as its base.
1863     pub fn is_indirect(&self) -> bool {
1864         self.projection.iter().any(|elem| elem.is_indirect())
1865     }
1866
1867     /// Finds the innermost `Local` from this `Place`, *if* it is either a local itself or
1868     /// a single deref of a local.
1869     //
1870     // FIXME: can we safely swap the semantics of `fn base_local` below in here instead?
1871     pub fn local_or_deref_local(&self) -> Option<Local> {
1872         match self.as_ref() {
1873             PlaceRef {
1874                 base: &PlaceBase::Local(local),
1875                 projection: &[],
1876             } |
1877             PlaceRef {
1878                 base: &PlaceBase::Local(local),
1879                 projection: &[ProjectionElem::Deref],
1880             } => Some(local),
1881             _ => None,
1882         }
1883     }
1884
1885     /// If this place represents a local variable like `_X` with no
1886     /// projections, return `Some(_X)`.
1887     pub fn as_local(&self) -> Option<Local> {
1888         self.as_ref().as_local()
1889     }
1890
1891     pub fn as_ref(&self) -> PlaceRef<'_, 'tcx> {
1892         PlaceRef {
1893             base: &self.base,
1894             projection: &self.projection,
1895         }
1896     }
1897 }
1898
1899 impl From<Local> for Place<'_> {
1900     fn from(local: Local) -> Self {
1901         Place {
1902             base: local.into(),
1903             projection: List::empty(),
1904         }
1905     }
1906 }
1907
1908 impl From<Local> for PlaceBase<'_> {
1909     fn from(local: Local) -> Self {
1910         PlaceBase::Local(local)
1911     }
1912 }
1913
1914 impl<'a, 'tcx> PlaceRef<'a, 'tcx> {
1915     /// Finds the innermost `Local` from this `Place`, *if* it is either a local itself or
1916     /// a single deref of a local.
1917     //
1918     // FIXME: can we safely swap the semantics of `fn base_local` below in here instead?
1919     pub fn local_or_deref_local(&self) -> Option<Local> {
1920         match self {
1921             PlaceRef {
1922                 base: PlaceBase::Local(local),
1923                 projection: [],
1924             } |
1925             PlaceRef {
1926                 base: PlaceBase::Local(local),
1927                 projection: [ProjectionElem::Deref],
1928             } => Some(*local),
1929             _ => None,
1930         }
1931     }
1932
1933     /// If this place represents a local variable like `_X` with no
1934     /// projections, return `Some(_X)`.
1935     pub fn as_local(&self) -> Option<Local> {
1936         match self {
1937             PlaceRef { base: PlaceBase::Local(l), projection: [] } => Some(*l),
1938             _ => None,
1939         }
1940     }
1941 }
1942
1943 impl Debug for Place<'_> {
1944     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1945         for elem in self.projection.iter().rev() {
1946             match elem {
1947                 ProjectionElem::Downcast(_, _) | ProjectionElem::Field(_, _) => {
1948                     write!(fmt, "(").unwrap();
1949                 }
1950                 ProjectionElem::Deref => {
1951                     write!(fmt, "(*").unwrap();
1952                 }
1953                 ProjectionElem::Index(_)
1954                 | ProjectionElem::ConstantIndex { .. }
1955                 | ProjectionElem::Subslice { .. } => {}
1956             }
1957         }
1958
1959         write!(fmt, "{:?}", self.base)?;
1960
1961         for elem in self.projection.iter() {
1962             match elem {
1963                 ProjectionElem::Downcast(Some(name), _index) => {
1964                     write!(fmt, " as {})", name)?;
1965                 }
1966                 ProjectionElem::Downcast(None, index) => {
1967                     write!(fmt, " as variant#{:?})", index)?;
1968                 }
1969                 ProjectionElem::Deref => {
1970                     write!(fmt, ")")?;
1971                 }
1972                 ProjectionElem::Field(field, ty) => {
1973                     write!(fmt, ".{:?}: {:?})", field.index(), ty)?;
1974                 }
1975                 ProjectionElem::Index(ref index) => {
1976                     write!(fmt, "[{:?}]", index)?;
1977                 }
1978                 ProjectionElem::ConstantIndex { offset, min_length, from_end: false } => {
1979                     write!(fmt, "[{:?} of {:?}]", offset, min_length)?;
1980                 }
1981                 ProjectionElem::ConstantIndex { offset, min_length, from_end: true } => {
1982                     write!(fmt, "[-{:?} of {:?}]", offset, min_length)?;
1983                 }
1984                 ProjectionElem::Subslice { from, to } if *to == 0 => {
1985                     write!(fmt, "[{:?}:]", from)?;
1986                 }
1987                 ProjectionElem::Subslice { from, to } if *from == 0 => {
1988                     write!(fmt, "[:-{:?}]", to)?;
1989                 }
1990                 ProjectionElem::Subslice { from, to } => {
1991                     write!(fmt, "[{:?}:-{:?}]", from, to)?;
1992                 }
1993             }
1994         }
1995
1996         Ok(())
1997     }
1998 }
1999
2000 impl Debug for PlaceBase<'_> {
2001     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2002         match *self {
2003             PlaceBase::Local(id) => write!(fmt, "{:?}", id),
2004             PlaceBase::Static(box self::Static { ty, kind: StaticKind::Static, def_id }) => {
2005                 write!(fmt, "({}: {:?})", ty::tls::with(|tcx| tcx.def_path_str(def_id)), ty)
2006             }
2007             PlaceBase::Static(box self::Static {
2008                 ty, kind: StaticKind::Promoted(promoted, _), def_id: _
2009             }) => {
2010                 write!(fmt, "({:?}: {:?})", promoted, ty)
2011             }
2012         }
2013     }
2014 }
2015
2016 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2017 // Scopes
2018
2019 rustc_index::newtype_index! {
2020     pub struct SourceScope {
2021         derive [HashStable]
2022         DEBUG_FORMAT = "scope[{}]",
2023         const OUTERMOST_SOURCE_SCOPE = 0,
2024     }
2025 }
2026
2027 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2028 pub struct SourceScopeData {
2029     pub span: Span,
2030     pub parent_scope: Option<SourceScope>,
2031
2032     /// Crate-local information for this source scope, that can't (and
2033     /// needn't) be tracked across crates.
2034     pub local_data: ClearCrossCrate<SourceScopeLocalData>,
2035 }
2036
2037 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2038 pub struct SourceScopeLocalData {
2039     /// An `HirId` with lint levels equivalent to this scope's lint levels.
2040     pub lint_root: hir::HirId,
2041     /// The unsafe block that contains this node.
2042     pub safety: Safety,
2043 }
2044
2045 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2046 // Operands
2047
2048 /// These are values that can appear inside an rvalue. They are intentionally
2049 /// limited to prevent rvalues from being nested in one another.
2050 #[derive(Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2051 pub enum Operand<'tcx> {
2052     /// Copy: The value must be available for use afterwards.
2053     ///
2054     /// This implies that the type of the place must be `Copy`; this is true
2055     /// by construction during build, but also checked by the MIR type checker.
2056     Copy(Place<'tcx>),
2057
2058     /// Move: The value (including old borrows of it) will not be used again.
2059     ///
2060     /// Safe for values of all types (modulo future developments towards `?Move`).
2061     /// Correct usage patterns are enforced by the borrow checker for safe code.
2062     /// `Copy` may be converted to `Move` to enable "last-use" optimizations.
2063     Move(Place<'tcx>),
2064
2065     /// Synthesizes a constant value.
2066     Constant(Box<Constant<'tcx>>),
2067 }
2068
2069 impl<'tcx> Debug for Operand<'tcx> {
2070     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2071         use self::Operand::*;
2072         match *self {
2073             Constant(ref a) => write!(fmt, "{:?}", a),
2074             Copy(ref place) => write!(fmt, "{:?}", place),
2075             Move(ref place) => write!(fmt, "move {:?}", place),
2076         }
2077     }
2078 }
2079
2080 impl<'tcx> Operand<'tcx> {
2081     /// Convenience helper to make a constant that refers to the fn
2082     /// with given `DefId` and substs. Since this is used to synthesize
2083     /// MIR, assumes `user_ty` is None.
2084     pub fn function_handle(
2085         tcx: TyCtxt<'tcx>,
2086         def_id: DefId,
2087         substs: SubstsRef<'tcx>,
2088         span: Span,
2089     ) -> Self {
2090         let ty = tcx.type_of(def_id).subst(tcx, substs);
2091         Operand::Constant(box Constant {
2092             span,
2093             user_ty: None,
2094             literal: ty::Const::zero_sized(tcx, ty),
2095         })
2096     }
2097
2098     pub fn to_copy(&self) -> Self {
2099         match *self {
2100             Operand::Copy(_) | Operand::Constant(_) => self.clone(),
2101             Operand::Move(ref place) => Operand::Copy(place.clone()),
2102         }
2103     }
2104 }
2105
2106 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2107 /// Rvalues
2108
2109 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, PartialEq)]
2110 pub enum Rvalue<'tcx> {
2111     /// x (either a move or copy, depending on type of x)
2112     Use(Operand<'tcx>),
2113
2114     /// [x; 32]
2115     Repeat(Operand<'tcx>, u64),
2116
2117     /// &x or &mut x
2118     Ref(Region<'tcx>, BorrowKind, Place<'tcx>),
2119
2120     /// length of a [X] or [X;n] value
2121     Len(Place<'tcx>),
2122
2123     Cast(CastKind, Operand<'tcx>, Ty<'tcx>),
2124
2125     BinaryOp(BinOp, Operand<'tcx>, Operand<'tcx>),
2126     CheckedBinaryOp(BinOp, Operand<'tcx>, Operand<'tcx>),
2127
2128     NullaryOp(NullOp, Ty<'tcx>),
2129     UnaryOp(UnOp, Operand<'tcx>),
2130
2131     /// Read the discriminant of an ADT.
2132     ///
2133     /// Undefined (i.e., no effort is made to make it defined, but there’s no reason why it cannot
2134     /// be defined to return, say, a 0) if ADT is not an enum.
2135     Discriminant(Place<'tcx>),
2136
2137     /// Creates an aggregate value, like a tuple or struct. This is
2138     /// only needed because we want to distinguish `dest = Foo { x:
2139     /// ..., y: ... }` from `dest.x = ...; dest.y = ...;` in the case
2140     /// that `Foo` has a destructor. These rvalues can be optimized
2141     /// away after type-checking and before lowering.
2142     Aggregate(Box<AggregateKind<'tcx>>, Vec<Operand<'tcx>>),
2143 }
2144
2145 #[derive(Clone, Copy, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2146 pub enum CastKind {
2147     Misc,
2148     Pointer(PointerCast),
2149 }
2150
2151 #[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2152 pub enum AggregateKind<'tcx> {
2153     /// The type is of the element
2154     Array(Ty<'tcx>),
2155     Tuple,
2156
2157     /// The second field is the variant index. It's equal to 0 for struct
2158     /// and union expressions. The fourth field is
2159     /// active field number and is present only for union expressions
2160     /// -- e.g., for a union expression `SomeUnion { c: .. }`, the
2161     /// active field index would identity the field `c`
2162     Adt(&'tcx AdtDef, VariantIdx, SubstsRef<'tcx>, Option<UserTypeAnnotationIndex>, Option<usize>),
2163
2164     Closure(DefId, SubstsRef<'tcx>),
2165     Generator(DefId, SubstsRef<'tcx>, hir::Movability),
2166 }
2167
2168 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2169 pub enum BinOp {
2170     /// The `+` operator (addition)
2171     Add,
2172     /// The `-` operator (subtraction)
2173     Sub,
2174     /// The `*` operator (multiplication)
2175     Mul,
2176     /// The `/` operator (division)
2177     Div,
2178     /// The `%` operator (modulus)
2179     Rem,
2180     /// The `^` operator (bitwise xor)
2181     BitXor,
2182     /// The `&` operator (bitwise and)
2183     BitAnd,
2184     /// The `|` operator (bitwise or)
2185     BitOr,
2186     /// The `<<` operator (shift left)
2187     Shl,
2188     /// The `>>` operator (shift right)
2189     Shr,
2190     /// The `==` operator (equality)
2191     Eq,
2192     /// The `<` operator (less than)
2193     Lt,
2194     /// The `<=` operator (less than or equal to)
2195     Le,
2196     /// The `!=` operator (not equal to)
2197     Ne,
2198     /// The `>=` operator (greater than or equal to)
2199     Ge,
2200     /// The `>` operator (greater than)
2201     Gt,
2202     /// The `ptr.offset` operator
2203     Offset,
2204 }
2205
2206 impl BinOp {
2207     pub fn is_checkable(self) -> bool {
2208         use self::BinOp::*;
2209         match self {
2210             Add | Sub | Mul | Shl | Shr => true,
2211             _ => false,
2212         }
2213     }
2214 }
2215
2216 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2217 pub enum NullOp {
2218     /// Returns the size of a value of that type
2219     SizeOf,
2220     /// Creates a new uninitialized box for a value of that type
2221     Box,
2222 }
2223
2224 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Eq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2225 pub enum UnOp {
2226     /// The `!` operator for logical inversion
2227     Not,
2228     /// The `-` operator for negation
2229     Neg,
2230 }
2231
2232 impl<'tcx> Debug for Rvalue<'tcx> {
2233     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2234         use self::Rvalue::*;
2235
2236         match *self {
2237             Use(ref place) => write!(fmt, "{:?}", place),
2238             Repeat(ref a, ref b) => write!(fmt, "[{:?}; {:?}]", a, b),
2239             Len(ref a) => write!(fmt, "Len({:?})", a),
2240             Cast(ref kind, ref place, ref ty) => {
2241                 write!(fmt, "{:?} as {:?} ({:?})", place, ty, kind)
2242             }
2243             BinaryOp(ref op, ref a, ref b) => write!(fmt, "{:?}({:?}, {:?})", op, a, b),
2244             CheckedBinaryOp(ref op, ref a, ref b) => {
2245                 write!(fmt, "Checked{:?}({:?}, {:?})", op, a, b)
2246             }
2247             UnaryOp(ref op, ref a) => write!(fmt, "{:?}({:?})", op, a),
2248             Discriminant(ref place) => write!(fmt, "discriminant({:?})", place),
2249             NullaryOp(ref op, ref t) => write!(fmt, "{:?}({:?})", op, t),
2250             Ref(region, borrow_kind, ref place) => {
2251                 let kind_str = match borrow_kind {
2252                     BorrowKind::Shared => "",
2253                     BorrowKind::Shallow => "shallow ",
2254                     BorrowKind::Mut { .. } | BorrowKind::Unique => "mut ",
2255                 };
2256
2257                 // When printing regions, add trailing space if necessary.
2258                 let print_region = ty::tls::with(|tcx| {
2259                     tcx.sess.verbose() || tcx.sess.opts.debugging_opts.identify_regions
2260                 });
2261                 let region = if print_region {
2262                     let mut region = region.to_string();
2263                     if region.len() > 0 {
2264                         region.push(' ');
2265                     }
2266                     region
2267                 } else {
2268                     // Do not even print 'static
2269                     String::new()
2270                 };
2271                 write!(fmt, "&{}{}{:?}", region, kind_str, place)
2272             }
2273
2274             Aggregate(ref kind, ref places) => {
2275                 fn fmt_tuple(fmt: &mut Formatter<'_>, places: &[Operand<'_>]) -> fmt::Result {
2276                     let mut tuple_fmt = fmt.debug_tuple("");
2277                     for place in places {
2278                         tuple_fmt.field(place);
2279                     }
2280                     tuple_fmt.finish()
2281                 }
2282
2283                 match **kind {
2284                     AggregateKind::Array(_) => write!(fmt, "{:?}", places),
2285
2286                     AggregateKind::Tuple => match places.len() {
2287                         0 => write!(fmt, "()"),
2288                         1 => write!(fmt, "({:?},)", places[0]),
2289                         _ => fmt_tuple(fmt, places),
2290                     },
2291
2292                     AggregateKind::Adt(adt_def, variant, substs, _user_ty, _) => {
2293                         let variant_def = &adt_def.variants[variant];
2294
2295                         let f = &mut *fmt;
2296                         ty::tls::with(|tcx| {
2297                             let substs = tcx.lift(&substs).expect("could not lift for printing");
2298                             FmtPrinter::new(tcx, f, Namespace::ValueNS)
2299                                 .print_def_path(variant_def.def_id, substs)?;
2300                             Ok(())
2301                         })?;
2302
2303                         match variant_def.ctor_kind {
2304                             CtorKind::Const => Ok(()),
2305                             CtorKind::Fn => fmt_tuple(fmt, places),
2306                             CtorKind::Fictive => {
2307                                 let mut struct_fmt = fmt.debug_struct("");
2308                                 for (field, place) in variant_def.fields.iter().zip(places) {
2309                                     struct_fmt.field(&field.ident.as_str(), place);
2310                                 }
2311                                 struct_fmt.finish()
2312                             }
2313                         }
2314                     }
2315
2316                     AggregateKind::Closure(def_id, substs) => ty::tls::with(|tcx| {
2317                         if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2318                             let name = if tcx.sess.opts.debugging_opts.span_free_formats {
2319                                 let substs = tcx.lift(&substs).unwrap();
2320                                 format!(
2321                                     "[closure@{}]",
2322                                     tcx.def_path_str_with_substs(def_id, substs),
2323                                 )
2324                             } else {
2325                                 format!("[closure@{:?}]", tcx.hir().span(hir_id))
2326                             };
2327                             let mut struct_fmt = fmt.debug_struct(&name);
2328
2329                             if let Some(upvars) = tcx.upvars(def_id) {
2330                                 for (&var_id, place) in upvars.keys().zip(places) {
2331                                     let var_name = tcx.hir().name(var_id);
2332                                     struct_fmt.field(&var_name.as_str(), place);
2333                                 }
2334                             }
2335
2336                             struct_fmt.finish()
2337                         } else {
2338                             write!(fmt, "[closure]")
2339                         }
2340                     }),
2341
2342                     AggregateKind::Generator(def_id, _, _) => ty::tls::with(|tcx| {
2343                         if let Some(hir_id) = tcx.hir().as_local_hir_id(def_id) {
2344                             let name = format!("[generator@{:?}]", tcx.hir().span(hir_id));
2345                             let mut struct_fmt = fmt.debug_struct(&name);
2346
2347                             if let Some(upvars) = tcx.upvars(def_id) {
2348                                 for (&var_id, place) in upvars.keys().zip(places) {
2349                                     let var_name = tcx.hir().name(var_id);
2350                                     struct_fmt.field(&var_name.as_str(), place);
2351                                 }
2352                             }
2353
2354                             struct_fmt.finish()
2355                         } else {
2356                             write!(fmt, "[generator]")
2357                         }
2358                     }),
2359                 }
2360             }
2361         }
2362     }
2363 }
2364
2365 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2366 /// Constants
2367 ///
2368 /// Two constants are equal if they are the same constant. Note that
2369 /// this does not necessarily mean that they are "==" in Rust -- in
2370 /// particular one must be wary of `NaN`!
2371
2372 #[derive(Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2373 pub struct Constant<'tcx> {
2374     pub span: Span,
2375
2376     /// Optional user-given type: for something like
2377     /// `collect::<Vec<_>>`, this would be present and would
2378     /// indicate that `Vec<_>` was explicitly specified.
2379     ///
2380     /// Needed for NLL to impose user-given type constraints.
2381     pub user_ty: Option<UserTypeAnnotationIndex>,
2382
2383     pub literal: &'tcx ty::Const<'tcx>,
2384 }
2385
2386 impl Constant<'tcx> {
2387     pub fn check_static_ptr(&self, tcx: TyCtxt<'_>) -> Option<DefId> {
2388         match self.literal.val.try_to_scalar() {
2389             Some(Scalar::Ptr(ptr)) => match tcx.alloc_map.lock().get(ptr.alloc_id) {
2390                 Some(GlobalAlloc::Static(def_id)) => Some(def_id),
2391                 Some(_) => None,
2392                 None => {
2393                     tcx.sess.delay_span_bug(
2394                         DUMMY_SP, "MIR cannot contain dangling const pointers",
2395                     );
2396                     None
2397                 },
2398             },
2399             _ => None,
2400         }
2401     }
2402 }
2403
2404 /// A collection of projections into user types.
2405 ///
2406 /// They are projections because a binding can occur a part of a
2407 /// parent pattern that has been ascribed a type.
2408 ///
2409 /// Its a collection because there can be multiple type ascriptions on
2410 /// the path from the root of the pattern down to the binding itself.
2411 ///
2412 /// An example:
2413 ///
2414 /// ```rust
2415 /// struct S<'a>((i32, &'a str), String);
2416 /// let S((_, w): (i32, &'static str), _): S = ...;
2417 /// //    ------  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ (1)
2418 /// //  ---------------------------------  ^ (2)
2419 /// ```
2420 ///
2421 /// The highlights labelled `(1)` show the subpattern `(_, w)` being
2422 /// ascribed the type `(i32, &'static str)`.
2423 ///
2424 /// The highlights labelled `(2)` show the whole pattern being
2425 /// ascribed the type `S`.
2426 ///
2427 /// In this example, when we descend to `w`, we will have built up the
2428 /// following two projected types:
2429 ///
2430 ///   * base: `S`,                   projection: `(base.0).1`
2431 ///   * base: `(i32, &'static str)`, projection: `base.1`
2432 ///
2433 /// The first will lead to the constraint `w: &'1 str` (for some
2434 /// inferred region `'1`). The second will lead to the constraint `w:
2435 /// &'static str`.
2436 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
2437 pub struct UserTypeProjections {
2438     pub(crate) contents: Vec<(UserTypeProjection, Span)>,
2439 }
2440
2441 impl<'tcx> UserTypeProjections {
2442     pub fn none() -> Self {
2443         UserTypeProjections { contents: vec![] }
2444     }
2445
2446     pub fn from_projections(projs: impl Iterator<Item = (UserTypeProjection, Span)>) -> Self {
2447         UserTypeProjections { contents: projs.collect() }
2448     }
2449
2450     pub fn projections_and_spans(&self) -> impl Iterator<Item = &(UserTypeProjection, Span)> {
2451         self.contents.iter()
2452     }
2453
2454     pub fn projections(&self) -> impl Iterator<Item = &UserTypeProjection> {
2455         self.contents.iter().map(|&(ref user_type, _span)| user_type)
2456     }
2457
2458     pub fn push_projection(mut self, user_ty: &UserTypeProjection, span: Span) -> Self {
2459         self.contents.push((user_ty.clone(), span));
2460         self
2461     }
2462
2463     fn map_projections(
2464         mut self,
2465         mut f: impl FnMut(UserTypeProjection) -> UserTypeProjection,
2466     ) -> Self {
2467         self.contents = self.contents.drain(..).map(|(proj, span)| (f(proj), span)).collect();
2468         self
2469     }
2470
2471     pub fn index(self) -> Self {
2472         self.map_projections(|pat_ty_proj| pat_ty_proj.index())
2473     }
2474
2475     pub fn subslice(self, from: u32, to: u32) -> Self {
2476         self.map_projections(|pat_ty_proj| pat_ty_proj.subslice(from, to))
2477     }
2478
2479     pub fn deref(self) -> Self {
2480         self.map_projections(|pat_ty_proj| pat_ty_proj.deref())
2481     }
2482
2483     pub fn leaf(self, field: Field) -> Self {
2484         self.map_projections(|pat_ty_proj| pat_ty_proj.leaf(field))
2485     }
2486
2487     pub fn variant(self, adt_def: &'tcx AdtDef, variant_index: VariantIdx, field: Field) -> Self {
2488         self.map_projections(|pat_ty_proj| pat_ty_proj.variant(adt_def, variant_index, field))
2489     }
2490 }
2491
2492 /// Encodes the effect of a user-supplied type annotation on the
2493 /// subcomponents of a pattern. The effect is determined by applying the
2494 /// given list of proejctions to some underlying base type. Often,
2495 /// the projection element list `projs` is empty, in which case this
2496 /// directly encodes a type in `base`. But in the case of complex patterns with
2497 /// subpatterns and bindings, we want to apply only a *part* of the type to a variable,
2498 /// in which case the `projs` vector is used.
2499 ///
2500 /// Examples:
2501 ///
2502 /// * `let x: T = ...` -- here, the `projs` vector is empty.
2503 ///
2504 /// * `let (x, _): T = ...` -- here, the `projs` vector would contain
2505 ///   `field[0]` (aka `.0`), indicating that the type of `s` is
2506 ///   determined by finding the type of the `.0` field from `T`.
2507 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, PartialEq)]
2508 pub struct UserTypeProjection {
2509     pub base: UserTypeAnnotationIndex,
2510     pub projs: Vec<ProjectionKind>,
2511 }
2512
2513 impl Copy for ProjectionKind {}
2514
2515 impl UserTypeProjection {
2516     pub(crate) fn index(mut self) -> Self {
2517         self.projs.push(ProjectionElem::Index(()));
2518         self
2519     }
2520
2521     pub(crate) fn subslice(mut self, from: u32, to: u32) -> Self {
2522         self.projs.push(ProjectionElem::Subslice { from, to });
2523         self
2524     }
2525
2526     pub(crate) fn deref(mut self) -> Self {
2527         self.projs.push(ProjectionElem::Deref);
2528         self
2529     }
2530
2531     pub(crate) fn leaf(mut self, field: Field) -> Self {
2532         self.projs.push(ProjectionElem::Field(field, ()));
2533         self
2534     }
2535
2536     pub(crate) fn variant(
2537         mut self,
2538         adt_def: &'tcx AdtDef,
2539         variant_index: VariantIdx,
2540         field: Field,
2541     ) -> Self {
2542         self.projs.push(ProjectionElem::Downcast(
2543             Some(adt_def.variants[variant_index].ident.name),
2544             variant_index,
2545         ));
2546         self.projs.push(ProjectionElem::Field(field, ()));
2547         self
2548     }
2549 }
2550
2551 CloneTypeFoldableAndLiftImpls! { ProjectionKind, }
2552
2553 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for UserTypeProjection {
2554     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
2555         use crate::mir::ProjectionElem::*;
2556
2557         let base = self.base.fold_with(folder);
2558         let projs: Vec<_> = self
2559             .projs
2560             .iter()
2561             .map(|elem| match elem {
2562                 Deref => Deref,
2563                 Field(f, ()) => Field(f.clone(), ()),
2564                 Index(()) => Index(()),
2565                 elem => elem.clone(),
2566             })
2567             .collect();
2568
2569         UserTypeProjection { base, projs }
2570     }
2571
2572     fn super_visit_with<Vs: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut Vs) -> bool {
2573         self.base.visit_with(visitor)
2574         // Note: there's nothing in `self.proj` to visit.
2575     }
2576 }
2577
2578 rustc_index::newtype_index! {
2579     pub struct Promoted {
2580         derive [HashStable]
2581         DEBUG_FORMAT = "promoted[{}]"
2582     }
2583 }
2584
2585 impl<'tcx> Debug for Constant<'tcx> {
2586     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2587         write!(fmt, "{}", self)
2588     }
2589 }
2590
2591 impl<'tcx> Display for Constant<'tcx> {
2592     fn fmt(&self, fmt: &mut Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2593         write!(fmt, "const ")?;
2594         // FIXME make the default pretty printing of raw pointers more detailed. Here we output the
2595         // debug representation of raw pointers, so that the raw pointers in the mir dump output are
2596         // detailed and just not '{pointer}'.
2597         if let ty::RawPtr(_) = self.literal.ty.kind {
2598             write!(fmt, "{:?} : {}", self.literal.val, self.literal.ty)
2599         } else {
2600             write!(fmt, "{}", self.literal)
2601         }
2602     }
2603 }
2604
2605 impl<'tcx> graph::DirectedGraph for Body<'tcx> {
2606     type Node = BasicBlock;
2607 }
2608
2609 impl<'tcx> graph::WithNumNodes for Body<'tcx> {
2610     fn num_nodes(&self) -> usize {
2611         self.basic_blocks.len()
2612     }
2613 }
2614
2615 impl<'tcx> graph::WithStartNode for Body<'tcx> {
2616     fn start_node(&self) -> Self::Node {
2617         START_BLOCK
2618     }
2619 }
2620
2621 impl<'tcx> graph::WithPredecessors for Body<'tcx> {
2622     fn predecessors(
2623         &self,
2624         node: Self::Node,
2625     ) -> <Self as GraphPredecessors<'_>>::Iter {
2626         self.predecessors_for(node).clone().into_iter()
2627     }
2628 }
2629
2630 impl<'tcx> graph::WithSuccessors for Body<'tcx> {
2631     fn successors(
2632         &self,
2633         node: Self::Node,
2634     ) -> <Self as GraphSuccessors<'_>>::Iter {
2635         self.basic_blocks[node].terminator().successors().cloned()
2636     }
2637 }
2638
2639 impl<'a, 'b> graph::GraphPredecessors<'b> for Body<'a> {
2640     type Item = BasicBlock;
2641     type Iter = IntoIter<BasicBlock>;
2642 }
2643
2644 impl<'a, 'b> graph::GraphSuccessors<'b> for Body<'a> {
2645     type Item = BasicBlock;
2646     type Iter = iter::Cloned<Successors<'b>>;
2647 }
2648
2649 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash, Ord, PartialOrd, HashStable)]
2650 pub struct Location {
2651     /// The block that the location is within.
2652     pub block: BasicBlock,
2653
2654     /// The location is the position of the start of the statement; or, if
2655     /// `statement_index` equals the number of statements, then the start of the
2656     /// terminator.
2657     pub statement_index: usize,
2658 }
2659
2660 impl fmt::Debug for Location {
2661     fn fmt(&self, fmt: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2662         write!(fmt, "{:?}[{}]", self.block, self.statement_index)
2663     }
2664 }
2665
2666 impl Location {
2667     pub const START: Location = Location { block: START_BLOCK, statement_index: 0 };
2668
2669     /// Returns the location immediately after this one within the enclosing block.
2670     ///
2671     /// Note that if this location represents a terminator, then the
2672     /// resulting location would be out of bounds and invalid.
2673     pub fn successor_within_block(&self) -> Location {
2674         Location { block: self.block, statement_index: self.statement_index + 1 }
2675     }
2676
2677     /// Returns `true` if `other` is earlier in the control flow graph than `self`.
2678     pub fn is_predecessor_of<'tcx>(&self, other: Location, body: &Body<'tcx>) -> bool {
2679         // If we are in the same block as the other location and are an earlier statement
2680         // then we are a predecessor of `other`.
2681         if self.block == other.block && self.statement_index < other.statement_index {
2682             return true;
2683         }
2684
2685         // If we're in another block, then we want to check that block is a predecessor of `other`.
2686         let mut queue: Vec<BasicBlock> = body.predecessors_for(other.block).clone();
2687         let mut visited = FxHashSet::default();
2688
2689         while let Some(block) = queue.pop() {
2690             // If we haven't visited this block before, then make sure we visit it's predecessors.
2691             if visited.insert(block) {
2692                 queue.append(&mut body.predecessors_for(block).clone());
2693             } else {
2694                 continue;
2695             }
2696
2697             // If we found the block that `self` is in, then we are a predecessor of `other` (since
2698             // we found that block by looking at the predecessors of `other`).
2699             if self.block == block {
2700                 return true;
2701             }
2702         }
2703
2704         false
2705     }
2706
2707     pub fn dominates(&self, other: Location, dominators: &Dominators<BasicBlock>) -> bool {
2708         if self.block == other.block {
2709             self.statement_index <= other.statement_index
2710         } else {
2711             dominators.is_dominated_by(other.block, self.block)
2712         }
2713     }
2714 }
2715
2716 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2717 pub enum UnsafetyViolationKind {
2718     General,
2719     /// Permitted both in `const fn`s and regular `fn`s.
2720     GeneralAndConstFn,
2721     BorrowPacked(hir::HirId),
2722 }
2723
2724 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2725 pub struct UnsafetyViolation {
2726     pub source_info: SourceInfo,
2727     pub description: Symbol,
2728     pub details: Symbol,
2729     pub kind: UnsafetyViolationKind,
2730 }
2731
2732 #[derive(Clone, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2733 pub struct UnsafetyCheckResult {
2734     /// Violations that are propagated *upwards* from this function.
2735     pub violations: Lrc<[UnsafetyViolation]>,
2736     /// `unsafe` blocks in this function, along with whether they are used. This is
2737     /// used for the "unused_unsafe" lint.
2738     pub unsafe_blocks: Lrc<[(hir::HirId, bool)]>,
2739 }
2740
2741 rustc_index::newtype_index! {
2742     pub struct GeneratorSavedLocal {
2743         derive [HashStable]
2744         DEBUG_FORMAT = "_{}",
2745     }
2746 }
2747
2748 /// The layout of generator state.
2749 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable, TypeFoldable)]
2750 pub struct GeneratorLayout<'tcx> {
2751     /// The type of every local stored inside the generator.
2752     pub field_tys: IndexVec<GeneratorSavedLocal, Ty<'tcx>>,
2753
2754     /// Which of the above fields are in each variant. Note that one field may
2755     /// be stored in multiple variants.
2756     pub variant_fields: IndexVec<VariantIdx, IndexVec<Field, GeneratorSavedLocal>>,
2757
2758     /// Which saved locals are storage-live at the same time. Locals that do not
2759     /// have conflicts with each other are allowed to overlap in the computed
2760     /// layout.
2761     pub storage_conflicts: BitMatrix<GeneratorSavedLocal, GeneratorSavedLocal>,
2762 }
2763
2764 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2765 pub struct BorrowCheckResult<'tcx> {
2766     pub closure_requirements: Option<ClosureRegionRequirements<'tcx>>,
2767     pub used_mut_upvars: SmallVec<[Field; 8]>,
2768 }
2769
2770 /// The result of the `mir_const_qualif` query.
2771 ///
2772 /// Each field corresponds to an implementer of the `Qualif` trait in
2773 /// `librustc_mir/transform/check_consts/qualifs.rs`. See that file for more information on each
2774 /// `Qualif`.
2775 #[derive(Clone, Copy, Debug, Default, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2776 pub struct ConstQualifs {
2777     pub has_mut_interior: bool,
2778     pub needs_drop: bool,
2779 }
2780
2781 /// After we borrow check a closure, we are left with various
2782 /// requirements that we have inferred between the free regions that
2783 /// appear in the closure's signature or on its field types. These
2784 /// requirements are then verified and proved by the closure's
2785 /// creating function. This struct encodes those requirements.
2786 ///
2787 /// The requirements are listed as being between various
2788 /// `RegionVid`. The 0th region refers to `'static`; subsequent region
2789 /// vids refer to the free regions that appear in the closure (or
2790 /// generator's) type, in order of appearance. (This numbering is
2791 /// actually defined by the `UniversalRegions` struct in the NLL
2792 /// region checker. See for example
2793 /// `UniversalRegions::closure_mapping`.) Note that we treat the free
2794 /// regions in the closure's type "as if" they were erased, so their
2795 /// precise identity is not important, only their position.
2796 ///
2797 /// Example: If type check produces a closure with the closure substs:
2798 ///
2799 /// ```text
2800 /// ClosureSubsts = [
2801 ///     i8,                                  // the "closure kind"
2802 ///     for<'x> fn(&'a &'x u32) -> &'x u32,  // the "closure signature"
2803 ///     &'a String,                          // some upvar
2804 /// ]
2805 /// ```
2806 ///
2807 /// here, there is one unique free region (`'a`) but it appears
2808 /// twice. We would "renumber" each occurrence to a unique vid, as follows:
2809 ///
2810 /// ```text
2811 /// ClosureSubsts = [
2812 ///     i8,                                  // the "closure kind"
2813 ///     for<'x> fn(&'1 &'x u32) -> &'x u32,  // the "closure signature"
2814 ///     &'2 String,                          // some upvar
2815 /// ]
2816 /// ```
2817 ///
2818 /// Now the code might impose a requirement like `'1: '2`. When an
2819 /// instance of the closure is created, the corresponding free regions
2820 /// can be extracted from its type and constrained to have the given
2821 /// outlives relationship.
2822 ///
2823 /// In some cases, we have to record outlives requirements between
2824 /// types and regions as well. In that case, if those types include
2825 /// any regions, those regions are recorded as `ReClosureBound`
2826 /// instances assigned one of these same indices. Those regions will
2827 /// be substituted away by the creator. We use `ReClosureBound` in
2828 /// that case because the regions must be allocated in the global
2829 /// `TyCtxt`, and hence we cannot use `ReVar` (which is what we use
2830 /// internally within the rest of the NLL code).
2831 #[derive(Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2832 pub struct ClosureRegionRequirements<'tcx> {
2833     /// The number of external regions defined on the closure. In our
2834     /// example above, it would be 3 -- one for `'static`, then `'1`
2835     /// and `'2`. This is just used for a sanity check later on, to
2836     /// make sure that the number of regions we see at the callsite
2837     /// matches.
2838     pub num_external_vids: usize,
2839
2840     /// Requirements between the various free regions defined in
2841     /// indices.
2842     pub outlives_requirements: Vec<ClosureOutlivesRequirement<'tcx>>,
2843 }
2844
2845 /// Indicates an outlives-constraint between a type or between two
2846 /// free regions declared on the closure.
2847 #[derive(Copy, Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2848 pub struct ClosureOutlivesRequirement<'tcx> {
2849     // This region or type ...
2850     pub subject: ClosureOutlivesSubject<'tcx>,
2851
2852     // ... must outlive this one.
2853     pub outlived_free_region: ty::RegionVid,
2854
2855     // If not, report an error here ...
2856     pub blame_span: Span,
2857
2858     // ... due to this reason.
2859     pub category: ConstraintCategory,
2860 }
2861
2862 /// Outlives-constraints can be categorized to determine whether and why they
2863 /// are interesting (for error reporting). Order of variants indicates sort
2864 /// order of the category, thereby influencing diagnostic output.
2865 ///
2866 /// See also [rustc_mir::borrow_check::nll::constraints].
2867 #[derive(
2868     Copy,
2869     Clone,
2870     Debug,
2871     Eq,
2872     PartialEq,
2873     PartialOrd,
2874     Ord,
2875     Hash,
2876     RustcEncodable,
2877     RustcDecodable,
2878     HashStable,
2879 )]
2880 pub enum ConstraintCategory {
2881     Return,
2882     Yield,
2883     UseAsConst,
2884     UseAsStatic,
2885     TypeAnnotation,
2886     Cast,
2887
2888     /// A constraint that came from checking the body of a closure.
2889     ///
2890     /// We try to get the category that the closure used when reporting this.
2891     ClosureBounds,
2892     CallArgument,
2893     CopyBound,
2894     SizedBound,
2895     Assignment,
2896     OpaqueType,
2897
2898     /// A "boring" constraint (caused by the given location) is one that
2899     /// the user probably doesn't want to see described in diagnostics,
2900     /// because it is kind of an artifact of the type system setup.
2901     /// Example: `x = Foo { field: y }` technically creates
2902     /// intermediate regions representing the "type of `Foo { field: y
2903     /// }`", and data flows from `y` into those variables, but they
2904     /// are not very interesting. The assignment into `x` on the other
2905     /// hand might be.
2906     Boring,
2907     // Boring and applicable everywhere.
2908     BoringNoLocation,
2909
2910     /// A constraint that doesn't correspond to anything the user sees.
2911     Internal,
2912 }
2913
2914 /// The subject of a `ClosureOutlivesRequirement` -- that is, the thing
2915 /// that must outlive some region.
2916 #[derive(Copy, Clone, Debug, RustcEncodable, RustcDecodable, HashStable)]
2917 pub enum ClosureOutlivesSubject<'tcx> {
2918     /// Subject is a type, typically a type parameter, but could also
2919     /// be a projection. Indicates a requirement like `T: 'a` being
2920     /// passed to the caller, where the type here is `T`.
2921     ///
2922     /// The type here is guaranteed not to contain any free regions at
2923     /// present.
2924     Ty(Ty<'tcx>),
2925
2926     /// Subject is a free region from the closure. Indicates a requirement
2927     /// like `'a: 'b` being passed to the caller; the region here is `'a`.
2928     Region(ty::RegionVid),
2929 }
2930
2931 /*
2932  * `TypeFoldable` implementations for MIR types
2933 */
2934
2935 CloneTypeFoldableAndLiftImpls! {
2936     BlockTailInfo,
2937     MirPhase,
2938     Mutability,
2939     SourceInfo,
2940     FakeReadCause,
2941     RetagKind,
2942     SourceScope,
2943     SourceScopeData,
2944     SourceScopeLocalData,
2945     UserTypeAnnotationIndex,
2946 }
2947
2948 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Terminator<'tcx> {
2949     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
2950         use crate::mir::TerminatorKind::*;
2951
2952         let kind = match self.kind {
2953             Goto { target } => Goto { target },
2954             SwitchInt { ref discr, switch_ty, ref values, ref targets } => SwitchInt {
2955                 discr: discr.fold_with(folder),
2956                 switch_ty: switch_ty.fold_with(folder),
2957                 values: values.clone(),
2958                 targets: targets.clone(),
2959             },
2960             Drop { ref location, target, unwind } => {
2961                 Drop { location: location.fold_with(folder), target, unwind }
2962             }
2963             DropAndReplace { ref location, ref value, target, unwind } => DropAndReplace {
2964                 location: location.fold_with(folder),
2965                 value: value.fold_with(folder),
2966                 target,
2967                 unwind,
2968             },
2969             Yield { ref value, resume, drop } => {
2970                 Yield { value: value.fold_with(folder), resume: resume, drop: drop }
2971             }
2972             Call { ref func, ref args, ref destination, cleanup, from_hir_call } => {
2973                 let dest =
2974                     destination.as_ref().map(|&(ref loc, dest)| (loc.fold_with(folder), dest));
2975
2976                 Call {
2977                     func: func.fold_with(folder),
2978                     args: args.fold_with(folder),
2979                     destination: dest,
2980                     cleanup,
2981                     from_hir_call,
2982                 }
2983             }
2984             Assert { ref cond, expected, ref msg, target, cleanup } => {
2985                 use PanicInfo::*;
2986                 let msg = match msg {
2987                     BoundsCheck { ref len, ref index } =>
2988                         BoundsCheck {
2989                             len: len.fold_with(folder),
2990                             index: index.fold_with(folder),
2991                         },
2992                     Panic { .. } | Overflow(_) | OverflowNeg | DivisionByZero | RemainderByZero |
2993                     ResumedAfterReturn(_) | ResumedAfterPanic(_)  =>
2994                         msg.clone(),
2995                 };
2996                 Assert { cond: cond.fold_with(folder), expected, msg, target, cleanup }
2997             }
2998             GeneratorDrop => GeneratorDrop,
2999             Resume => Resume,
3000             Abort => Abort,
3001             Return => Return,
3002             Unreachable => Unreachable,
3003             FalseEdges { real_target, imaginary_target } => {
3004                 FalseEdges { real_target, imaginary_target }
3005             }
3006             FalseUnwind { real_target, unwind } => FalseUnwind { real_target, unwind },
3007         };
3008         Terminator { source_info: self.source_info, kind }
3009     }
3010
3011     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3012         use crate::mir::TerminatorKind::*;
3013
3014         match self.kind {
3015             SwitchInt { ref discr, switch_ty, .. } => {
3016                 discr.visit_with(visitor) || switch_ty.visit_with(visitor)
3017             }
3018             Drop { ref location, .. } => location.visit_with(visitor),
3019             DropAndReplace { ref location, ref value, .. } => {
3020                 location.visit_with(visitor) || value.visit_with(visitor)
3021             }
3022             Yield { ref value, .. } => value.visit_with(visitor),
3023             Call { ref func, ref args, ref destination, .. } => {
3024                 let dest = if let Some((ref loc, _)) = *destination {
3025                     loc.visit_with(visitor)
3026                 } else {
3027                     false
3028                 };
3029                 dest || func.visit_with(visitor) || args.visit_with(visitor)
3030             }
3031             Assert { ref cond, ref msg, .. } => {
3032                 if cond.visit_with(visitor) {
3033                     use PanicInfo::*;
3034                     match msg {
3035                         BoundsCheck { ref len, ref index } =>
3036                             len.visit_with(visitor) || index.visit_with(visitor),
3037                         Panic { .. } | Overflow(_) | OverflowNeg |
3038                         DivisionByZero | RemainderByZero |
3039                         ResumedAfterReturn(_) | ResumedAfterPanic(_) =>
3040                             false
3041                     }
3042                 } else {
3043                     false
3044                 }
3045             }
3046             Goto { .. }
3047             | Resume
3048             | Abort
3049             | Return
3050             | GeneratorDrop
3051             | Unreachable
3052             | FalseEdges { .. }
3053             | FalseUnwind { .. } => false,
3054         }
3055     }
3056 }
3057
3058 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for GeneratorKind {
3059     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, _: &mut F) -> Self {
3060         *self
3061     }
3062
3063     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, _: &mut V) -> bool {
3064         false
3065     }
3066 }
3067
3068 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Place<'tcx> {
3069     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3070         Place {
3071             base: self.base.fold_with(folder),
3072             projection: self.projection.fold_with(folder),
3073         }
3074     }
3075
3076     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3077         self.base.visit_with(visitor) || self.projection.visit_with(visitor)
3078     }
3079 }
3080
3081 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for PlaceBase<'tcx> {
3082     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3083         match self {
3084             PlaceBase::Local(local) => PlaceBase::Local(local.fold_with(folder)),
3085             PlaceBase::Static(static_) => PlaceBase::Static(static_.fold_with(folder)),
3086         }
3087     }
3088
3089     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3090         match self {
3091             PlaceBase::Local(local) => local.visit_with(visitor),
3092             PlaceBase::Static(static_) => (**static_).visit_with(visitor),
3093         }
3094     }
3095 }
3096
3097 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for &'tcx ty::List<PlaceElem<'tcx>> {
3098     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3099         let v = self.iter().map(|t| t.fold_with(folder)).collect::<Vec<_>>();
3100         folder.tcx().intern_place_elems(&v)
3101     }
3102
3103     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3104         self.iter().any(|t| t.visit_with(visitor))
3105     }
3106 }
3107
3108 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Static<'tcx> {
3109     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3110         Static {
3111             ty: self.ty.fold_with(folder),
3112             kind: self.kind.fold_with(folder),
3113             def_id: self.def_id,
3114         }
3115     }
3116
3117     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3118         let Static { ty, kind, def_id: _ } = self;
3119
3120         ty.visit_with(visitor) || kind.visit_with(visitor)
3121     }
3122 }
3123
3124 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for StaticKind<'tcx> {
3125     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3126         match self {
3127             StaticKind::Promoted(promoted, substs) =>
3128                 StaticKind::Promoted(promoted.fold_with(folder), substs.fold_with(folder)),
3129             StaticKind::Static => StaticKind::Static
3130         }
3131     }
3132
3133     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3134         match self {
3135             StaticKind::Promoted(promoted, substs) =>
3136                 promoted.visit_with(visitor) || substs.visit_with(visitor),
3137             StaticKind::Static => { false }
3138         }
3139     }
3140 }
3141
3142 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Rvalue<'tcx> {
3143     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3144         use crate::mir::Rvalue::*;
3145         match *self {
3146             Use(ref op) => Use(op.fold_with(folder)),
3147             Repeat(ref op, len) => Repeat(op.fold_with(folder), len),
3148             Ref(region, bk, ref place) => {
3149                 Ref(region.fold_with(folder), bk, place.fold_with(folder))
3150             }
3151             Len(ref place) => Len(place.fold_with(folder)),
3152             Cast(kind, ref op, ty) => Cast(kind, op.fold_with(folder), ty.fold_with(folder)),
3153             BinaryOp(op, ref rhs, ref lhs) => {
3154                 BinaryOp(op, rhs.fold_with(folder), lhs.fold_with(folder))
3155             }
3156             CheckedBinaryOp(op, ref rhs, ref lhs) => {
3157                 CheckedBinaryOp(op, rhs.fold_with(folder), lhs.fold_with(folder))
3158             }
3159             UnaryOp(op, ref val) => UnaryOp(op, val.fold_with(folder)),
3160             Discriminant(ref place) => Discriminant(place.fold_with(folder)),
3161             NullaryOp(op, ty) => NullaryOp(op, ty.fold_with(folder)),
3162             Aggregate(ref kind, ref fields) => {
3163                 let kind = box match **kind {
3164                     AggregateKind::Array(ty) => AggregateKind::Array(ty.fold_with(folder)),
3165                     AggregateKind::Tuple => AggregateKind::Tuple,
3166                     AggregateKind::Adt(def, v, substs, user_ty, n) => AggregateKind::Adt(
3167                         def,
3168                         v,
3169                         substs.fold_with(folder),
3170                         user_ty.fold_with(folder),
3171                         n,
3172                     ),
3173                     AggregateKind::Closure(id, substs) => {
3174                         AggregateKind::Closure(id, substs.fold_with(folder))
3175                     }
3176                     AggregateKind::Generator(id, substs, movablity) => {
3177                         AggregateKind::Generator(id, substs.fold_with(folder), movablity)
3178                     }
3179                 };
3180                 Aggregate(kind, fields.fold_with(folder))
3181             }
3182         }
3183     }
3184
3185     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3186         use crate::mir::Rvalue::*;
3187         match *self {
3188             Use(ref op) => op.visit_with(visitor),
3189             Repeat(ref op, _) => op.visit_with(visitor),
3190             Ref(region, _, ref place) => region.visit_with(visitor) || place.visit_with(visitor),
3191             Len(ref place) => place.visit_with(visitor),
3192             Cast(_, ref op, ty) => op.visit_with(visitor) || ty.visit_with(visitor),
3193             BinaryOp(_, ref rhs, ref lhs) | CheckedBinaryOp(_, ref rhs, ref lhs) => {
3194                 rhs.visit_with(visitor) || lhs.visit_with(visitor)
3195             }
3196             UnaryOp(_, ref val) => val.visit_with(visitor),
3197             Discriminant(ref place) => place.visit_with(visitor),
3198             NullaryOp(_, ty) => ty.visit_with(visitor),
3199             Aggregate(ref kind, ref fields) => {
3200                 (match **kind {
3201                     AggregateKind::Array(ty) => ty.visit_with(visitor),
3202                     AggregateKind::Tuple => false,
3203                     AggregateKind::Adt(_, _, substs, user_ty, _) => {
3204                         substs.visit_with(visitor) || user_ty.visit_with(visitor)
3205                     }
3206                     AggregateKind::Closure(_, substs) => substs.visit_with(visitor),
3207                     AggregateKind::Generator(_, substs, _) => substs.visit_with(visitor),
3208                 }) || fields.visit_with(visitor)
3209             }
3210         }
3211     }
3212 }
3213
3214 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Operand<'tcx> {
3215     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3216         match *self {
3217             Operand::Copy(ref place) => Operand::Copy(place.fold_with(folder)),
3218             Operand::Move(ref place) => Operand::Move(place.fold_with(folder)),
3219             Operand::Constant(ref c) => Operand::Constant(c.fold_with(folder)),
3220         }
3221     }
3222
3223     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3224         match *self {
3225             Operand::Copy(ref place) | Operand::Move(ref place) => place.visit_with(visitor),
3226             Operand::Constant(ref c) => c.visit_with(visitor),
3227         }
3228     }
3229 }
3230
3231 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for PlaceElem<'tcx> {
3232     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3233         use crate::mir::ProjectionElem::*;
3234
3235         match self {
3236             Deref => Deref,
3237             Field(f, ty) => Field(*f, ty.fold_with(folder)),
3238             Index(v) => Index(v.fold_with(folder)),
3239             elem => elem.clone(),
3240         }
3241     }
3242
3243     fn super_visit_with<Vs: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut Vs) -> bool {
3244         use crate::mir::ProjectionElem::*;
3245
3246         match self {
3247             Field(_, ty) => ty.visit_with(visitor),
3248             Index(v) => v.visit_with(visitor),
3249             _ => false,
3250         }
3251     }
3252 }
3253
3254 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Field {
3255     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, _: &mut F) -> Self {
3256         *self
3257     }
3258     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, _: &mut V) -> bool {
3259         false
3260     }
3261 }
3262
3263 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for GeneratorSavedLocal {
3264     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, _: &mut F) -> Self {
3265         *self
3266     }
3267     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, _: &mut V) -> bool {
3268         false
3269     }
3270 }
3271
3272 impl<'tcx, R: Idx, C: Idx> TypeFoldable<'tcx> for BitMatrix<R, C> {
3273     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, _: &mut F) -> Self {
3274         self.clone()
3275     }
3276     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, _: &mut V) -> bool {
3277         false
3278     }
3279 }
3280
3281 impl<'tcx> TypeFoldable<'tcx> for Constant<'tcx> {
3282     fn super_fold_with<F: TypeFolder<'tcx>>(&self, folder: &mut F) -> Self {
3283         Constant {
3284             span: self.span.clone(),
3285             user_ty: self.user_ty.fold_with(folder),
3286             literal: self.literal.fold_with(folder),
3287         }
3288     }
3289     fn super_visit_with<V: TypeVisitor<'tcx>>(&self, visitor: &mut V) -> bool {
3290         self.literal.visit_with(visitor)
3291     }
3292 }